MX2007001203A - Composiciones de plata antimicrobianas. - Google Patents

Composiciones de plata antimicrobianas.

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MX2007001203A
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MX
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Bhalchandra M Karandikar
Bruce L Gibbins
Ken A Cornell
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Acrymed Inc
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    • D—TEXTILES; PAPER
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Abstract

La presente invencio se refiere a metodos y composiciones, para composiciones de plata antimicrobiana que comprenden nanoparticulas de plata. La presente invencion ademas comprende composiciones para preparar nanoparticulas de plata que comprenden al menos, un agente estabilizante, uno o mas compuestos de plata, al menos un agente reductor y un solvente. En un aspecto, el agente estabilizante comprende un tensoactivo o un polimero. El polimero puede comprender polimeros tales como poliacrilamidas, poliuretanos y poliamidas. En un aspecto, el compuesto de plata comprende una sal que comprende, un cation y un anion de plata. El anion puede comprender derivados de sacarinato, acidos grasos de cadena larga, y dicarboxilatos de alquilo. Los metodos de la presente invencion comprenden dispositivos con las composiciones de nanoparticulas de plata, que incluyen pero no se limitan a, tales dispositivos como materiales para el cuidado de heridas de tejido, cateteres, dispositivos para el cuidado del paciente y matrices de colageno. La presente invencion ademas comprende tratamiento de humanos y animales con los dispositivos antimicrobianos descritos en este documento.

Description

COMPOSICIONES DE PLATA ANTIMICRDBIANAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a composiciones antimícrobianas que comprenden nanoparticulas de plata, su preparación, la aplicación de las composiciones a superficies y métodos para preparar los dispositi os .
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La plata deriva su actividad antímicrobiana de amplío espectro, a partir de la capacidad de iones de plata para enlazarse irreversiblemente a una variedad de grupos nucleofílicos comúnmente disponibles en células de bacterias, virus, levaduras, hongos y protozoarios. El enlace a los componentes celulares interrumpe la reproducción normal y ciclo de crecimiento que resulta en muerte de la célula. Capitalizando en su actividad potente, la plata y sus compuestos han sido incorporados sobre las varias décadas pasadas en una variedad de productos para el cuidado de heridas, tales como preparaciones, hidrogeles, hidrocoloides, cremas, geles, lociones, catéteres, suturas y vendajes La forma preferida de plata en productos antímícrobianos, ha sido sus compuestos o sales conforme la forma metálica del elemento mismo carece de la acción olígodiná ica terapéuticamente efectiva. Los compuestos o sales después del contacto con un medio acuoso, ionizan para proporcionar iones de plata que llegan a estar disponibles para acción antimícrobiana. La mayoría de los compuestos de plata también son fotosensibles o sensibles al calor, haciendo su utilización en productos comercialme te estables desafiante. Alternativamente, los metales de plata han sido depositados como películas delgadas en catéteres antimicrobíanos y vendajes para heridas por un proceso de pulverización iónica a vacío o por electrodeposición para formar una superficie antímicrobiana . El mecanismo de productos que contienen metal de plata se piensa, involucra óxido de plata que se forma en su superficie. Después de entrar en contacto con fluidos, el óxido de plata el cual es débilmente soluble en agua, libera una cantidad terapéuticamente efectiva de iones de plata. Debido a que la plata depositada tiene un área de superficie pequeña, libera relativamente pocos iones y por lo tanto, puede proporcionar actividad antímicrobíana solamente limitada y la liberación sostenida de largo término, efectiva, puede ser casi difícil. La actividad de liberación sostenida se requiere para cuidado de largo término de pacientes que se someten a procedimientos tales como cateterización y administración de dolor. En cierta medida, esta dificultad puede ser superada incrementando la carga de plata en el producto, pero este procedimiento conduce a un riesgo incrementado de citotoxicidad en las células del mamífero y a menudo, ocasiona teñido de áreas que contactan el producto . Adicíonalmente, la manufactura de tales dispositivos es también costosa conforme involucra pulverización iónica a vacío, una operación que requiere equipo especializado. Una solución para mejorar la liberación de íón de plata de metal de superficies que portan metales de plata sin incrementar la carga, es incrementar el área de superficie de plata disponible en una base por unidad de masa. Tal procedimiento podría permitir incremento muy grande en el área de superficie conforme el tamaño de partículas se aproxima al intervalo de nanómetro. Recientemente, varios inventores han reivindicado la producción de plata en la forma de nanopartículas secas, en donde los tamaños se aproximan al orden de nanómetros. Las nanopartículas de plata permiten superficies muy grandes por unidad de masa conforme el área de superficie por unidad de volumen (o masa) , es inversamente proporcional a su diámetro. El área de superficie grande permite a la superficie capas de óxido que en cambio, mejoran la liberación de ion de plata después del contacto con agua. Desafortunadamente, se sabe que partículas metálicas puras muy finas como polvos en estado seco, son peligrosas de incendio de potencial si se exponen al aire. La exposición al aire enciende las partículas debido a las reacciones de oxidación muy rápidas que son altamente exotérmicas . Otros procesos para partículas de plata se han basado en la evaporación térmica de metal puro bajo vacío. Los procesos son intensivos de energía, requieren equipo costoso, demandan alto mantenimiento y las partículas producidas requieren alguna forma de estabilización de superficies para reducir el fuego y riesgo de explosión. Etapas adicionales tales como estabilización incrementan costos y pueden afectar adversamente, la actividad antímicrobiana, posiblemente requiriendo la mayor cantidad de plata que conduce a lograr los mínimos niveles inhibitorios. El proceso seco sufre de exposición peligrosa para el personal de manufacturación como se sabe poco acerca de los efectos de nanopartículas de plata en diferentes ambientes. Además, las nanopartículas de plata producidas en forma seca, están presentes como aglomerados que requieren re-dispersión, el cual es un proceso intensivo de energía y raras veces completamente efectivo. En resumen, ni los procesos secos ni métodos húmedos usados en procesos conocidos, ofrecen un método simple, costoso y no peligroso para proporcionar composiciones de nanopartículas de plata que son usados para proporcionar fácilmente una variedad de superficies antimicrobianas . Por lo tanto, existe una necesidad de composiciones antimicrobianas que comprenden nanopartículas de plata que pueden ser elaboradas por métodos que son escalables para manufacturación a alto volumen y utilizan químicos que son relativamente no peligrosos. Además, la utilidad de las nanopartículas antimicrobianas se incrementa sí están en una forma que pueden ser incorporadas en composiciones o aplicadas directamente a superficies con respecto de la forma y contornos de los dispositivos. Tal forma podría ser un fluido que es fácilmente dispensado o usado como un baño de inmersión para los dispositivos. Además, tales composiciones antimicrobíanas proporcionan superficies tratadas con estas para poseer acción antimicrobiana, incluyendo dificultad para alcanzar superficies, tales como aquellas de dispositivos médicos y sin residuo alguno de plata.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende composiciones antimícrobianas que comprenden nanopartículas de plata estabilizadas que se forman en un ambiente fluido e incluyen métodos para elaborar y usar estas composiciones . Una composición de nanopartículas de plata de la presente invención, está en general, en el intervalo de 0.1 -hasta 100 nm, con aproximadamente 50 n siendo la proporción más larga de una distribución de nanopartículas. Las composiciones de la presente invención, pueden también ser elaboradas con solventes acuosos o no acuosos. Las composiciones no acuosas de la presente invención, poseen buena vida de anaquel y pueden ser utilizadas en proporcionar artículos antimicrobianos sensibles a la humedad. Las composiciones no acuosas se pueden basar en solventes que tienen un intervalo de puntos de ebullición desde temperatura ambiente hasta arriba de 300°C para algunos fluidos de transferencia térmicos. Se reconocen en general, que es difícil producir nanopartículas de plata en un medio no acuoso, especialmente a concentraciones altas. Las composiciones de nanopartículas de plata no acuosas, se pueden elaborar extrayendo las nanopartículas de composiciones acuosas en una fase no acuosa. Como se usa en este documento, los medios no acuosos significan medios orgánicos que son en general, inmiscibles con agua sobre intervalos grandes de composición, como se entiende en general, por aquellos expertos en la técnica. La cantidad del contenido de plata en composiciones no acuosas, se puede ajustar eligiendo la cantidad deseada de plata en la preparación de la composición acuosa, seguida por extracción de la composición acuosa.
Se piensa que la efectividad de la aplicación antimicrobiana en los dispositivos es dependiente de la cantidad y forma de la plata asociada con el dispositivo. Se pueden lograr cantidades diferentes de cargas de plata en las superficies de los dispositivos, por ejemplo, por tratamientos múltiples sucesivos o inmersión continua del objeto tratado en una composición única, hasta que se alcanza la cantidad de carga deseada. En general, las composiciones no son viscosas, las cuales permiten facilidad para revestir uniformemente muchos artículos preformados y así, proporcionarlos antímícrobianos . A menudo, las técnicas tales como evaporación térmica o procesos de deposición de plasma, no son adecuadas para lograr deposición uniforme de la plata dentro de tubos de perforación delgados con relación de gran aspecto (longitud a diámetro) , debido a los gradientes de concentración inherentes. Las composiciones de la presente invención, no encaran tal dificultad conforme las composiciones de nanopartículas pueden penetrar y depositar plata debido a sus bajas viscosidades y bajas tensiones de superficie. Los dispositivos médicos los cuales pueden ser elaborados antimicrobianos usando los métodos y composiciones de este documento incluyen, pero no se limitan a, catéteres (venosos, urinarios, administración de dolor o Foley, o variaciones de los mismos) , estents, obturadores abdominales, tubos de alimentación, gasas de algodón, preparaciones fibrosas para heridas (láminas y cuerdas elaboradas de algínatos, CMC o mezclas de los mismos, celulosa reticulada o no reticulada) , materiales de espuma, colágeno o matrices proteínicas, materiales hemostáticos, películas adhesivas, lentes de contacto, estuches de lentes, vendajes, suturas, mallas para hernias, cubiertas para heridas a base de mallas, ostomía y otros productos para heridas, hídrogeles, cremas, lociones, geles (a base de agua o a base de aceite) , emulsiones, liposomas, microesferas, ungüentos, adhesivos, soportes inorgánicos porosos tales como titania y aquellos descritos en el documento US 4,906,466, polvos de quitosan o quitina, implantes ortopédicos a base de metal, tornillos y placas metálicas, telas sintéticas, telas de nylon o sus mezclas con otros materiales que hacen telas (seda, rayón, lana, políéster, acrílíco, acetato) , y telas impregnadas con nanopartículas de plata, están contemplados por la presente invención. Otros dispositivos, que incluyen productos dentales y veterinarios y dispositivos no médicos elaborados de silicona, políuretanos, poliamídas, acrilatos, cerámicas y otros materiales termoplásticos, pueden ser tratados con las composiciones de nanopartículas de la presente invención. Las varias composiciones de revestimiento de diferentes superficies metálicas o polímérícas que pueden ser preparadas de composiciones líquidas, también están contempladas por la presente invención. Tales composiciones de revestimiento pueden ser endurecidas por pérdida de solvente o curadas por exposición térmica o radiación. Otro aspecto de la presente invención comprende composiciones que comprenden las composiciones pensadas en este documento, y otros agentes activos y agentes antimicrobianos tales como vidrios y zeolitas similares a aquellos descritos en los documentos US 5,409,139 y US 6,248,342, e incorporados por referencia en su totalidad. Se piensan métodos diferentes para tratar dispositivos con las composiciones de la presente invención. Un método comprende elaborar composiciones, contactando la composición y las superficies del dispositivo por un periodo de tiempo suficiente y enjuagando el dispositivo del exceso de la composición y secando el dispositivo. Son posibles varias modificaciones del método descrito, sin apartarse del alcance de la invención. Los dispositivos también pueden ser tratados con composiciones de plata no acuosas. A menudo, los dispositivos comprenden algínatos o CMC ya sea como fibras o fibras de espuma y no son adecuados para tratamiento usando composiciones acuosas conforme llegan a ser inutílízables después del contacto con agua. Sin embargo, tales dispositivos pueden ser tratados convenientemente con composiciones no acuosas de plata, por el método de inmersión o rociando las composiciones sobre los sustratos. Después de la remoción del solvente por evaporación bajo condiciones normales o por vacío, las superficies de los dispositivos portan una deposición de las nanopartículas de plata y llegan a ser antimicrobianas. Las composiciones no acuosas pueden también ser usadas para tratar dispositivos médicos elaborados de otros polímeros, tan pronto como el solvente no acuoso sea un no solvente para tal polímero o no se difunda en el dispositivo para ocasionar gelífícacíón, expansión o daño que lo proporcione inutilizable para el uso propuesto. Las formulaciones amorfas cosméticas o médicas en la forma de cremas, lociones, ungüentos, geles, champús, acondicionadores, humectantes o antítranspirantes, pueden ser fácilmente preparadas mezclando en las composiciones de plata antímícrobiana. Las preparaciones tales como cremas, lociones, geles, champús, acondicionadores y emulsiones, antítranspirantes, son conocidas por aquellos expertos en la técnica. Las nanopartículas de plata pueden ser formadas in situ sobre una superficie, tal como la superficie de un dispositivo médico. Por ejemplo, un método comprende proporcionar una suspensión que comprende partículas finamente dispersadas de un compuesto de plata en el cual, el dispositivo es sumergido y tratar la composición con un agente reductor por un periodo de tiempo especificado o hasta que todo el compuesto de plata se reduce a las nanopartículas de plata que son predominantemente mono-dispersas de manera que puedan firmemente, unirse a la superficie del dispositivo. Un aspecto del dispositivo considerado antimícrobíano por los métodos de este documento, es que la actividad antimicrobiana no es adversamente afectada durante la esterilización por procesos comunes tales como esterilización a vapor, ETO, radiación gama y de haz del electrón. Las composiciones de nanopartículas de la presente invención, pueden ser usadas en otras composiciones en donde se desea el ambiente antimicrobiano, o en donde podría ser útil una reducción en el crecimiento microbiano, o una reducción en el olor. Por ejemplo, las composiciones de nanopartículas de plata, pueden ser agregadas a pinturas, cosméticos, sobre preparaciones para heridas para controlar el olor de exudados de heridas, en composiciones dentales, en productos usados en cirugía vascular o intestinal, productos para la higiene oral, productos para baño, productos textiles, recubrimientos, adhesivos polímérícos naturales o sintéticos, productos para pintura, películas polímérícas, artículos de papel, cuero, goma y plástico. Artículos acabados y no acabados tales como hilos o mallas, pueden también ser considerados antimicrobianos . Otras aplicaciones para nanopartículas de plata que comprenden composiciones de la presente invención, estén contempladas en la catalízación de oxidación de olefinas, en reducción catalítica de peróxido de hidrógeno, como suspensiones para pulir, disipación de carga estática de superficies, incremento de la conductividad térmica de líquidos, incremento de la conductividad eléctrica, en la preparación de frecuencias de radio o campos de radiación similares, y en química analítica para espectroscopia Raman mejorada de la superficie. Las composiciones de la presente invención, se pueden elaborar por métodos relativamente directos, son a base de agua o solvente, poseen vida de anaquel larga (casi un año) , y pueden ser elaboradas en grandes volúmenes y así, los procesos de producción son escalables. Los componentes de las composiciones son relativamente no peligrosos, y pueden ser lavados de superficies tratadas dejándose atrás de las nanopartículas de plata anti ícrobíana . Las composiciones pueden ser ópticamente transparentes, no viscosas y pueden ser almacenadas por períodos prolongados de tiempo a temperatura ambiente, no requiriendo condiciones de almacenamiento especial, son resistentes a la decoloración cuando se exponen a la luz, son térmicamente estables, escasamente estables a ácidos y bases, y resisten centrifugación convencional y por cíelos . Las composiciones de la presente invención, en formulaciones ya sea, acuosas o no acuosas, pueden comprender cantidades variantes de plata, referida en este documento como carga de plata. Se pueden lograr cantidades diferentes de contenido de plata en las composiciones, determinando la cantidad usada del compuesto de plata durante la formación de la composición. El contenido de plata de las composiciones se puede ajustar por una variedad de métodos. Se puede seleccionar inicialmente, la cantidad deseada del compuesto de plata o diluir la composición que tiene una cantidad conocida de nanopartículas de plata. El diluyente agregado puede comprender agua y puede o no puede comprender otros ingredientes tales como tensoactivos u otros solventes miscibles. El contenido de plata se puede incrementar concentrando las composiciones por remoción del solvente por medios conocidos por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica. En efecto, se puede remover la mayoría del solvente a partir de las composiciones, y rediluirlos para generar la composición al volumen original sin ocasionar que las nanopartículas de plata se aglomeren. Las composiciones de la presente invención, pueden comprender nanopartículas de plata y otros compuestos de plata. Los compuestos de plata a partir de los cuales las nanopartículas de plata de la presente invención se elaboran, pueden comprender cualquier tipo de anión, que incluyen aniones orgánicos e inorgánicos. Tales aniones pueden ser orgánicos, e incluyen, pero no se limitan a aquellos mostrados en la especificación copendiente, presentada concurrentemente junto con esta, titulada, Dispositivos y Composiciones Antimicrobianas, tales como aniones orgánicos imídicos, sacarina y sacarinatos. Las nanopartículas de la presente invención, son elaboradas combinando un solvente, el cual puede ser agua o una mezcla de aguay solventes orgánicos miscibles conocidos, en general, menos de 35% en v/v de alcohol, un estabilizador el cual puede ser un polímero y/o un tensoactívo, un compuesto de plata y un agente reductor. Se puede usar un tensoactivo capaz de prevenir la aglomeración de las partículas, tales como un tensoactivo aniónico, no iónico o anfotérico, pero aquellos de la familia de polisorbato son preferidos. Los solventes orgánicos miscibles en agua conocidos incluyen, alcoholes inferiores de cadena recta o ramificada (Ci-Ce) , acetona, tetrahídrofurano, for amída, dímetíl formamída, acetamida y otros solventes similares. El agente reductor, el cual se piensa activa la formación de nanopartículas en solución, incluye compuestos químicos orgánicos monoméricos o políméricos que comprenden, uno o más grupos donadores de electrones con átomos de nitrógeno sustituidos o no sustituidos, que incluyen pero no se limitan a, trietanolamina y N,N,NXN' -tetrametil etilendiamina (TEMED) . Las composiciones acuosas de nanopartículas de plata, pueden ser estabilizadas con un polímero. El polímero puede ser un homopolímero o copolímero y puede ser sintético o natural y es usualmente soluble en agua. La acción estabilizante se logra por obstaculización estérica debido a la presencia de cadenas políméricas en una forma tal que, la aglomeración y crecimiento de partícula es suprimido. En composiciones estabilizadas polimérícas en general, el tensoactivo puede o no puede ser usado. Los polímeros que poseen alguna polaridad y solubilidad en agua, son en general, adecuados para uso en las composiciones de la " presente invención. Ejemplos no limitantes de polímeros son aquellos que comprenden amida o amidas sustituidas, nitrógeno primario, secundario o terciario, y porción uretano en la cadena principal o cadenas laterales.
En general, un ejemplo de un método para elaborar una composición de la presente invención comprende, mezclar uno de un tensoactívo o un polímero estabilizante con un compuesto de plata que es un compuesto tal como una sal que puede ionizar a un catión de plata y un anión en solución, tetrametil etilendiamina (TEMED) y agua. La mezcla se calienta para iniciar la formación de nanopartículas de plata, la cual está indicada por un color amarillo y una medición de un pico de absorción característico en el espectro UV/VIS. Las nanopartículas de plata pueden formarse en cualquier temperatura, a partir de sub cero a temperatura ambiente a temperaturas muy elevadas . Se reconocerá que un balance entre temperatura y tiempo, se puede usar para controlar el proceso de formación de nanopartículas de plata. Calentamiento de la mezcla puede en generar, ser usado para acelerar la relación de formación de nanopartículas. Las superficies tratadas toman una coloración ámbar que incrementa en intensidad conforme se depositan más nanopartículas de plata. Un aspecto de la presente invención comprende un método para crear una apariencia de superficie más blanca, por superficies tratadas aplicando a superficies tratadas con nanopartículas de plata, una solución de peróxido de hidrógeno, lavar la solución, y secar la superficie.
Las composiciones de plata antimicrobiana, tiene utilidad no solamente en impartir una propiedad antí ícrobiana a dispositivos médicos, sino también, reduce las bacterias que causan olor, en artículos, que incluyen pero no se limitan a, productos de calcetería tales como leotardos, medias, ropa interior, productos de uso en natación, botiquín para cazadores y trekkers, productos de uso en esquí, productos de uso atlético, para una variedad de deportes, para propósitos de desinfección, pueden ser usados en productos domésticos o de consumo tales como productos para el baño o cocina, filtros para humidificadores, cortinas para baño, tableros para corte, esponjas para fregaderos, esponjas para baño, y piedras pómez . Las composiciones de la presente invención, también pueden ser usadas para tratar una espuma o matriz porosa que puede ser agregada a un agua no potable para desinfectarla. En la industria de la construcción, para el control de mohos y mildius, en hogares, las estructuras de madera durante la construcción, pueden ser rociadas con las composiciones de plata antimicrobiana de la presente invención. La presente invención también contempla composiciones de plata radiactiva antimicrobiana (por ejemplo, 110mAg+) y sus métodos de preparación y su uso en artículos que pueden ser usados como indicadores . Las composiciones de plata antímícrobianas de la presente invención, también pueden ser el material de partida para producir polvos de nano-plata de plata seca adecuados para aplicaciones metalúrgicas y materiales de ciencia.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra un espectrograma representativo obtenido por análisis espectroscópíco de UV- Visible de una composición de nanopartícula de plata antimicrobiana acuosa, de conformidad con la presente invención. La Figura 2 muestra un espectrograma representativo obtenido por análisis espectroscópico de UV- Visible de una composición de nanopartícula de plata antímicrobiana no-acuosa, de conformidad con la presente invención, en donde el solvente comprende cloroformo. La Figura 3 muestra una ícrográfíca del electrón de transmisión, representativa, de una composición de nanopartícula de plata antimícrobiana acuosa, de conformidad con la presente invención. La Figura 4 muestra la distribución de tamaño de partícula de una composición de nanopartícula de plata antí ícrobíana acuosa, de conformidad con la presente invención. La Figura 5 muestra una micrográfica del electrón de transmisión, representativa, de una composición de nanopartícula de plata antimicrobiana no acuosa, de conformidad con la presente invención, en donde el solvente comprende cloroformo. La Figura 6 muestra la distribución del tamaño de partícula de una composición de nanopartículas de plata antímícrobiana no acuosa de conformidad con la presente invención, en donde el solvente comprende cloroformo. La Figura 7 muestra espectrogramas representativos por análisis espectroscópico de UV-Visible de una composición de nanopartícula de plata antimicrobiana acuosa, de conformidad con la presente invención, en donde, como se indica en la figura, la composición de nanopartícula de plata antimicrobiana es ya sea preparada fresca (4 horas) o analizada después del almacenamiento a aproximadamente 25°C por aproximadamente 11 meses. La Figura 8 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Visíble de varias composiciones de nanopartículas de plata antimicrobiana acuosa, de conformidad con la presente invención, las cuales son preparadas de varias sales de sodio. La Figura 9 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Vísíble de varias composiciones de nanopartículas de plata antimicrobiana acuosa de conformidad con la presente invención, las cuales se prepararon de varias sales de sodio, en donde las varías composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosa comprenden el anión indicado. La Figura 10 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópíco de UV-Visible de varias composiciones de nanopartículas de plata antimícrobiana acuosa, de conformidad con la presente invención, las cuales son preparadas de varias sales de sodio, en donde las varías composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosas comprenden Tween 20 (CAS NO. 9005-64-5; C5eH??4?26 conocidos alternativamente como monolaurato de sorbitán de polioxietileno (20) ) a las concentraciones indicadas (g/L) . La Figura 11 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Visible de varias composiciones de nanopartículas de plata antímicrobíanas acuosas, de conformidad con la presente invención, en donde las varias composiciones de nanopartículas de plata antimícrobíanas acuosas, son preparadas de soluciones que comprenden nitrato de plata a una concentración fija de 0.1 M y sacarínato de sodio a concentraciones como se indica. La Figura 12 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Visible de varias composiciones de nanopartículas de plata antimícrobíanas acuosas de conformidad con la presente invención, en donde las varias composiciones de nanopartículas de plata antímicrobianas acuosas, son preparadas de soluciones que comprenden nitrato de plata a concentraciones como se índica. La Figura 13 muestra espectrogramas representativos por análisis espectroscópico de UV-Visible de varias composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosas de conformidad con la presente invención, en donde las varias composiciones de nanopartícula de plata antímícrobiana, son preparadas de soluciones que comprenden TEMED (CAS No. 110-18-9; C6H?6N2; conocidos alternativamente como N,N,N' ,N' -tetrametiletilendiamina) agregado los volúmenes indicados. La Figura 14 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Visíble de varías composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosas de conformidad con la presente invención, en donde las varias composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosas, son preparadas por adición inversa de soluciones que comprenden adición de nitrato de plata en los volúmenes indicados . La Figura 15 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de UV-Visible de una composición de nanopartícula de plata antímícrobíana no acuosa de conformidad con la presente invención, en donde el solvente comprende cloroformo y como se índica en la figura, la composición de nanopartícula de plata antimicrobiana no acuosa, se preparó ya sea (4 h) o analizó después del almacenamiento a aproximadamente 25°C por aproximadamente 3 meses . La Figura 16 muestra un experimento representativo que mide la liberación de plata radioactiva y no radioactiva ("normal") , de una superficie de nylon que comprende una composición de nanopartículas de plata antí ícrobianas de conformidad con la presente invención. La Figura 17 muestra resultados representativos obtenidos para probar formación de biopelícula relativa en muestras de tubos de nylon que comprenden una composición de nanopartículas de plata antímícrobíana, de conformidad con la presente invención. La Figura 18 muestra espectrogramas representativos obtenidos por análisis espectroscópico de TJV-Vísíble de una composición de nanopartícula de plata antimicrobiana acuosa de conformidad con la presente invención, en donde varias composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas acuosas se prepararon de soluciones que comprenden varios tensoactívos como se indica.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención comprende composiciones que comprenden nanopartículas de plata y métodos para elaborar y usar tales composiciones. Las composiciones que comprenden nanopartículas de plata pueden comprender soluciones acuosas o soluciones no acuosas . Las nanopartículas de las composiciones son en general, uniforme en tamaño, en general esférica, y pueden ser realizadas o elaboradas in situ. Los métodos para usar las composiciones incluyen, pero no se limitan a proporcionar características antimicrobianas a superficies, composiciones y materiales, proporcionando control de olor a las composiciones y materiales, y para uso en la manufacturación y otras aplicaciones. Un aspecto de la invención es proporcionar dispositivos médicos que son antimicrobíanos por un periodo prolongado de tiempo y proporcionar métodos para revestir o tratar dispositivos y materiales médicos para proporcionarlos antimicrobianos, y proporcionar un intervalo de cantidades de plata a las superficies. Las composiciones de la presente invención son i elaboradas de químicos que son relativamente no peligrosos.
Su manejo y riesgo de seguridad está bien documentado. El uso de TEMED es casi bien aceptado en la preparación de geles de poliacrilamida en electrofóresis . Con precaución apropiada, su manejo y uso es considerado seguro por profesionales entrenados . Las composiciones que comprenden nanopartículas de plata de la presente invención son a base de agua y preparadas por un proceso en húmedo. Distinto de la evaporación térmica y otros procesos a base de vacío que producen nano-polvos de plata secos, los procesos en húmedo producen nanopartículas de plata pero las nanopartículas permanecen en solución. Aún en las composiciones agotadas (aquellas después de usarse en el tratamiento antímicrobiano de dispositivos médicos y no médicos) , las nanopartículas de plata no son de un polvo peligroso como los polvos secos . Los polvos secos están a un riesgo de salud potencial y en la actualidad su riesgo de exposición no está bien entendido. Una composición de la presente invención comprende nanopartículas de plata con un tamaño promedio de <50 nm en diámetro que son en general esféricas y que tienen distribución de tamaño de partícula relativamente estrecho . Aunque la mayoría de las partículas son esféricas, también se pueden formar otros tipos de esferas y pueden estar presentes en las composiciones de la presente invención. Después de la formación de nanopartícula, las nanopartículas de plata imparten un color amarillo a amarillo ámbar característico, dependiendo de la concentración de nanopartículas presentes . Cuando se examinen por espectroscopia por UV-VIS, las composiciones proporcionan un espectro característico (Figura 1) , que tiene una longitud de onda máxima alrededor de 420-425 nm. De conformidad con las físicas de nanopartículas, el color es debido a la banda de resonancia de plasmón asociada con nanopartículas de plata esféricas que tienen un tamaño de 5 a 10 nm. Aún después de incrementar la concentración de partida de plata, el valor pico de 420-425 nm permanece sin cambio. Esto sugiere que el tamaño de partícula promedio obtenido en las composiciones es relativamente independiente de la concentración de partida de las nanopartículas de plata. Con un incremento en el tamaño de nanopartícula los picos de absorción tienden a cambiar de color a una longitud de onda superior. El tipo de agente estabilizante usado puede también afectar la longitud de onda máxima y el tamaño de partícula promedio y la distribución. En el caso de una composición estabilizada por políacríl mida, la longitud de onda máxima a 5 nm, sugiere que el tamaño de nanopartículas promedio es algo más grande que la composición estabilizada por Polisorbato 20. Las composiciones de la presente invención, muestran solamente un pico único bajo espectroscopia de UV-VIS. Usando la fórmula siguiente, en una base por unidad de masa, se puede calcular el área de superficie disponible de un ejemplo de nanopartículas de plata de la presente invención Área de Superficie =- 6/ [densidad x diam. de partícula] El área de superficie disponible por unidad de gramo por partículas de 15 nm de diámetro es 3.81e5 por cm2/gm. El área de superficie para otras nanopartículas de la presente invención, puede ser fácilmente determinada. Las composiciones no acuosas están contempladas por la presente invención. Por no acuoso, significa que el componente solvente de la composición es no acuoso, como en solventes orgánicos, aquellos que no son miscibles con agua tales como alcanos clorados, esteres de ácidos carboxílicos (acetato de etilo, acetato de butilo) , esteres de etílenglicol, propílenglícol, tolueno, xíleno, alquenos inferiores, y esta lista no es exhaustiva, en general, no polar en naturaleza, aunque cantidades menores de agua pueden estar presentes . Aún cuando los solventes son inmiscibles con agua, tendrán alguna solubilidad finita en agua y similarmente, tendrán agua en solubilidad finita en el solvente orgánico. En general, el agua disuelta en un solvente orgánico tendrá menos de 5% en v/v. Los solventes no acuosos pueden ser mezclas puras o pueden ser binarias o de componentes múltiples. Por ejemplo, un solvente puede ser cloroformo puro o puede ser una mezcla de cloroformo y acetato de etilo (una mezcla binaria) , o pueden ser una mezcla de cloroformo, acetato de etilo y tolueno (mezcla ternaria o de componente múltiple) . Además, un solvente puede ser polar (aprótica o prótica) o no polar. Son empleados en aplicaciones en donde las composiciones de plata no acuosas no pueden ser usadas . Las composiciones no acuosas se pueden basar en solventes que tienen un intervalo de puntos de ebullición desde temperatura ambiente hasta arriba de 300°C para algunos fluidos de transferencia térmica. Un ejemplo de composición no acuosa comprende cloroformo como solvente. La Figura 2 muestra el espectro de UV-VIS de tal composición con un pico máximo ~430-435 nm, ocurre un ligero cambio a rojo en el espectro, en comparación con una composición acuosa. En todos los otros sentidos, el espectro es idéntico a aquel para una composición acuosa. El menor cambio rojo del pico de absorción (<5 nm) ha sido previamente reportado en la literatura publicada (Wang et al., Langmuir, Vol. 14, pp. 602 {1998) ) . Sin embargo, no se atribuye a un incremento de tamaño promedio de las nanopartículas de plata, sino más probablemente, a un resultado de cambios en la polaridad del solvente que puede cambiar la banda de resonancia de plasmón a la derecha. Además, un cambio espontáneo en el tamaño de partícula, también no es posible simplemente como un resultado de la operación de extracción para retirar nanopartículas de plata de fase acuosa en la fase no acuosa. Una microgréfica TEM dé nanopartículas de plata está presentada en la Figura 3. La mayoría de las nanopartículas de plata en las composiciones de la presente invención, son en general, cercanas a esféricas aunque ocasionalmente, pueden estar presentes algunas caras planas. Las nanopartículas de plata mostradas, se prepararon en medio acuoso utilizando Polisorbato 20, sacarina de plata y TEMED. Midiendo el diámetro de al menos 100 partículas en la imagen de TEM, se obtiene un estimado de distribución de tamaño de partícula de las nanopartículas de plata. La distribución del tamaño de partícula correspondiente de las nanopartículas de plata en un medio acuoso, se presenta en la Figura 4 y muestra un tamaño promedio de ~15 nm. La Figura 5 muestra la imagen TEM de nanopartículas de plata de una composición no acuosa. Las nanopartículas fueron primero preparadas en un medio acuoso y después se extrajeron en un cloroformo, solvente no acuoso. Unas cuantas gotas de solución de cloroformo que comprenden nanopartículas de plata se secaron sobre una gradilla de cobre estándar. La mayoría de las nanopartículas de plata en las composiciones de la presente invención, son en general, cercanas a esféricas. La Figura 6 muestra la distribución de tamaño de nanopartículas de plata en un medio no acuoso con un tamaño promedio de aproximadamente 11-12 nm con todas las partículas más pequeñas de 25 nm. El tamaño promedio de nanopartículas de platas en una composición no acuosa es casi cercano al tamaño promedio en un medio acuoso. Este hecho no es sorprendente cuando se nota que las nanopartículas de plata en el medio no acuoso se extraen de la solución acuosa. Para ser comercialmente factible, las composiciones antímícrobíanas de la presente invención, deben exhibir vida de anaquel razonable. La Figura 7 compara el espectro de UV-VIS de una composición acuosa elaborada fresca y después envejeciendo la composición a temperatura ambiente (25°C) por casi un año. Casi no existe diferencia entre los dos, no sugiriendo cambio en los tamaños de partículas o distribución de tamaño de partícula. Los datos demuestran claramente que las composiciones acuosas de la presente invención, poseen excelente vida de anaquel . La vida de anaquel prolongada, no está limitada solamente a las composiciones acuosas de la presente invención, sino se extiende a composiciones no acuosas también. La composición no acuosa se probó en cloroformo por más de 3 meses por espectroscopia de UV-VIS y no se encontró cambio en la forma del espectro o longitud de onda del pico. Además de los usos en proporcionar artículos antimicrobianos médicos y no médicos, tanto las composiciones acuosas de nanopartículas de plata como no acuosas, pueden ser usadas para impartir propiedades antímicrobíanas a composiciones a base de fluido. Ejemplos no limitantes de composiciones de fluido incluyen adhesivos, aerosoles domésticos, soluciones desinfectantes o composiciones tales como aquellas descritas en el documento US 4,915,955 e incorporada por referencia en este documento en su totalidad, las composiciones de revestimiento para productos de madera para exteriores e interiores y lubricantes personales. Las composiciones de la presente invención, pueden comprender un amplio rango de cantidades de plata. Se pueden lograr diferentes cantidades de plata en las composiciones usando simplemente las cantidades deseadas de compuestos de plata durante la producción. Por ejemplo, podría ser lógico esperar una gran cantidad de deposición de nanopartículas de plata cuando los artículos no tratados son tratados con composiciones que comprenden un número superior de nanopartículas de plata y vice-versa . Alternativamente, una cantidad incrementada de carga de plata sobre una superficie tratada de plata, se puede lograr por un tratamiento secundario usando una composición de plata que tiene una cantidad inferior de plata. Usando composición que tiene una cantidad de plata particular, se puede rociar o sumergir un artículo múltiples veces, para efectuar carga superior de plata sobre el artículo . Cada rocío o inmersión sucesiva podría causar un incremento aumentado en la carga de plata hasta que se logra el nivel deseado . Las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención, son en general, no viscosas o tienen bajas viscosidades y permiten revestimiento uniforme o contactar las superficies, particularmente, características clasificadas de icrón y proporcionarlas antimicrobianas . Las nanopartículas de plata de la presente invención, son formadas de compuestos de plata débilmente solubles en agua formados con una variedad de aniones tanto inorgánicos como orgánicos. Sin embargo, aún los compuestos altamente solubles en agua, pueden ser usados en la práctica de la presente invención. Los compuestos de plata con aniones orgánicos imídicos son útiles, y aunque se dan muchos ejemplos con sacarínato de plata, la invención comprende cualquier compuesto de plata que formará nanopartículas en los métodos descritos en este documento . Los compuestos de plata que tienen aniones orgánicos imídícos son el sujeto de otra patente co-pendiente, titulada Composiciones y Dispositivos Antimicrobianos, presentada el 1 de Agosto de 2005, PCT/US2005, incorporada por referencia en este documento en su totalidad, y todos los compuestos mostrados aquí, están incluidos en la presente invención. Los compuestos de plata con derivados de sacarina, pueden ser adecuadamente empleados. Otros compuestos de plata, elaborados por la reacción de sales de plata solubles con compuestos con los grupos metileno activos, por ejemplo, acetílacetonato y derivados, también se pueden usar. En una modalidad de la invención, los compuestos antimicrobianos comprenden compuestos de plata como se representa por: M+Xín¡ en donde M es plata, n es 1 o más, X se selecciona de A, B ó C, en donde Ri y R2 son -P o -WP; y Vi es un enlazador de alquilo de cadena ramificada de 1-27 átomos de carbono, alquilo de cadena recta de 1-27 átomos de carbono, onoéteres que contienen 2-20 átomos de carbono y políéteres que contienen 2-20 átomos de carbono; y P es hidrógeno, átomos de halógeno, haloalquilo, amida, sulfato, fosfato, amonio cuaternario, hidroxilo, hídroxímetílo, fosfonato, amíno, carboxílo, carboximetilo, carbonilo, acetilo, succinimidil éster, isotiocianato, ísocíanato, yodoacet mida, maleimída, haluro de sulfonílo, fosforamidita, alquilimidato, arílimidato, haluro ácido, hidrazinas sustituidas, hidroxilaminas sustituidas, carbodiimidas, ciano, nitro, fluorometilo, nitrofenilo, sulfonamida, alquenilo o alquinilo; y R3 y R son hidrógeno, alquilo de cadena recta con Ci-Cs átomos de carbono, opcionalmente que terminan en arilo o grupos arilo sustituidos, alquilo ramificado con Ci-Cs átomos de carbono, fenilo, fenilo sustituido, bencilo, bencilo sustituido y fluorometilo; y A es uno de los siguientes: B es uno de los siguientes Ri y R2 son -P y -WP son como se describen anteriormente, y W es un enlazador como se describe anteriormente, y R3 y R son como se describen anteriormente. C = behenato o bis (2-etilhexil) sulfosuccionato Otra modalidad de la invención comprende complejos de plata M+[Y~]n en donde M es plata, n es 1 ó más; y Y es el siguiente: en donde Ri y R2 se seleccionan del grupo que consiste de -P y -WP; como se describe anteriormente, y W es un enlazador como se describe anteriormente. R3 y R son como se describen anteriormente y Z es alquilo C6 ó C8.
Otra modalidad de la presente invención comprende los siguientes en donde M+[Y' ~]n en donde M es plata, N es 1 ó más y Y' es el siguiente: en donde R¿ y R2 se seleccionan del grupo que consiste de -P y -WP; como se describe anteriormente, y W es un enlazador como se describe anteriormente. R3 y R4 son como se describe anteriormente y Z es amino, alquilamino, cloro o HNX, en donde X en HNX comprende arilo, hidroxilo, amino, NHC5H6 ó NHCHONH2. Otros ligandos que forman compuestos de plata de la presente invención comprenden los siguientes, mostrados en la Tabla 1: TABLA 1 Las nanopartículas pueden ser elaboradas de un compuesto de plata único o mezclas de compuestos de plata. Por ejemplo, una mezcla podría comprender compuestos de plata que tienen altas y bajas solubilidades en agua.
Además, la mezcla binaría podría comprender un intervalo de 0 a 100% del compuesto de plata débilmente soluble en agua. Por ejemplo, cuando se preparan nanopartículas de plata, el sacarinato de sodio puede ser agregado a solamente 80% de la cantidad requerida para reaccionar con nitrato de plata, entonces, se agrega TEMED y así sucesivamente. Por lo tanto en la mezcla existe nitrato de plata (sal soluble) y sacarinato de plata (sal débilmente soluble) en conjunto. De manera similar, se pueden pesar formas en polvo de nitrato de plata y propionato de plata en cualquiera de las proporciones deseadas (0% de nitrato de plata a 100%) . Las composiciones de la presente invención comprenden un solvente, y el solvente puede ser agua o una mezcla de agua y solventes orgánicos miscibles conocidos, un agente estabilizador el cual puede ser un polímero y/o un tensoactivo, compuesto de plata y un agente reductor. El solvente es agua o una mezcla. Sí el solvente es una mezcla en donde el contenido de agua puede variar entre 55% en v/v y 95% en v/v, ia mezcla puede ser cualquiera de los solventes orgánicos miscibles en agua que incluyen alcoholes inferiores de cadena recta o ramificada (C1-C6) , acetona, tetrahidrofurano, formamida, dimetíl formamida, acetamida y otros solventes similares . Si el agente estabilizante usado es un tensoactivo, se emplean los tensoactivos que incluyen pero no se limitan a, polisorbatos o Tween. Se puede usar cualquier tensoactivo adecuado. El agente reductor, el agente que se piensa activa la formación de nanopartículas de plata en la solución incluye, pero no se limita a, aminas primarias, secundarias y terciarías, diamínas primarias y secundarias, homopolímeros o copolímeros que tienen porciones de amina primaria, amina secundaria y amina terciaria. Los compuestos de amina pueden ser alifáticos o aromáticos. Del mismo modo, las amidas alífátícas y aromáticas primarias y sustituidas y análogos de amida polimérica, también se pueden usar. Una amida aromática tal como dietil toluamida conocida como DEET, también se puede usar. Otros agentes reductores son trietanolamina y N,N,N/ ,?SP-tetrametil etilendiamina (TEMED) . Los compuestos poliméricos que tienen una porción TEMED u otras amidas en la cadena pendiente o en la cadena principal, pueden también ser usados como agentes reductores . El agente estabilizante puede ser un polímero, y un tensoactivo puede o no puede ser usado además del polímero. El polímero puede ser un homopolímero o copolímero y puede ser sintético o naturalmente derivado . Ejemplos no limitantes de polímeros o copolímeros adecuados para uso como estabilizadores en las composiciones incluyen polímeros formados de acrilamida y sus derivados, metacrilamída y sus derivados, poliamidas, poliuretanos, polímeros que no tienen estructura particular, pero con segmentos de uretano o grupos de amina terciaria en las cadenas laterales, otros polímeros predominantemente polares en naturaleza o co-polímeros que tienen una porción que se deriva de co-monómeros polares. Ejemplos incluyen, pero no se limitan a, acrilamida, metacrilamida, acrilamida sustituida (es decir, -C0?JH2 es reemplazado por CON(R?)2, metacrilamidas sustituidas, ácido acrílico, ácido metacrílico, hidroxíetíl metacrilato, acrilonitrilo, ácido sulfónico de 2-acrilamido-2-metilpropano y sus sales (sodio, potasio, amonio), 2-vinil pirrolidona, 2-vinil oxazolina, vinil acetato, anhídrido maleico y otros. Aunque no se desee ligar por cualquier creencia particular, se cree que la estabilidad se logra por obstaculización estérica debido a la presencia de cadenas polimérica en tal forma que la aglomeración y crecimiento de partículas se suprime . Las composiciones de nanopartículas de la presente invención, son escasamente solubles a pH tan bajo como alto. Los ácidos que pueden ser agregados a las composiciones de plata antimicrobiana son ácidos orgánicos que incluyen análogos poliméricos tales como ácido poliacrílico, ácido acético, ácido cítrico y ácidos similares, aunque agregar ácido nítrico >10%, destruirá las composiciones disolviendo las nanopartículas de plata. El ácido nítrico a concentración por debajo de 10%, también destruiré las composiciones con el tiempo. Agregar solución de amoníaco al 10% en v/v, no afecta las composiciones de nanopartículas de plata (es decir, no se observa cambio de color) . El contenido de plata como nanopartículas de las composiciones, se puede ajustar seleccionando inicialmente la cantidad inicial del compuesto de plata en la elaboración de las nanopartículas o diluyendo la composición después de elaborar las nanopartículas. La densidad óptica de las composiciones de nanopartículas de plata obtenidas usando bajas concentraciones de sal de plata, no puede aún alcanzar 2.0. Sin embargo, la densidad óptica de las composiciones elaboradas con soluciones concentradas de sal de plata, pueden ser extremadamente altas, requiriendo dilución muy alta (>100 veces) por lecturas de absorbancia por debajo de 2. Solo como el ácido nítrico puede destruir las composiciones de nanopartículas de plata por disolución, agregar ciertos solventes miscibles en agua ocasiona que las nanopartículas se aglomeren o precipiten. El contenido de plata puede ser incrementado concentrando las composiciones por remoción del solvente por medios conocidos por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica. En efecto, se puede remover la mayoría del solvente a partir de las composiciones, re- diluir para regenerar la composición al estado original sin ocasionar aglomeración significante de nanopartículas de plata. Las composiciones de la presente invención comprenden nanopartículas de plata y pueden también comprender compuestos de plata débilmente solubles . En el curso de la preparación de nanopartículas, se puede formar una sal de plata in situ, la cual no puede ser convertida a nanopartículas de plata durante el período de reacción. Las composiciones de plata en donde la plata puede o no puede estar presente como indicadores de una sal sin reaccionar, están todavía abarcados por la presente invención. Otra modalidad de las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención, es una composición de plata antimicrobiana no acuosa. Aquellos expertos en la técnica han reconocido que es difícil producir nanopartículas de plata estables en un medio no acuoso (Zeiri and Efrima, J. Phys. Chem., Vol. 96, pp5908-5917 (1992) ) . Las composiciones de nanopartículas de plata no acuosas de la presente invención, pueden ser preparadas extrayendo las nanopartículas de las composiciones acuosas en una fase no acuosa. Mientras se han elaborado soluciones no acuosas que contienen plata, los estudios no han mostrado si eficacia antimicrobiana. Por no acuoso, significan medios orgánicos que son en general, inmiscibles con agua sobre una relación grande entre agua y solvente inmiscible. Los solventes no acuosos preferidos usados en la preparación de las composiciones de la presente invención son cloruro de metileno, cloroformo y otros solventes clorados alífáticos y aromáticos, ciciohexano, éter dietílico, acetato de etilo y mezclas de los mismos. La cantidad del contenido de plata en las composiciones no acuosas, se puede ajustar eligiendo la cantidad apropiada de plata en la preparación de la composición acuosa, seguida por extracción de la composición acuosa y por dilución apropiada adicional sí se necesita. Una modalidad amplia de la presente invención, son composiciones que comprenden las mezclas de un tensoactivo, un compuesto de plata, preferiblemente una sal (que puede ionizar a un catión de plata y un anión en solución), TEMED y agua. Estas composiciones son composiciones precursoras a las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención. Las composiciones precursoras son entonces sometidas a ciertos tratamientos para transformarlas en composiciones antimicrobianas de la presente invención. Por ejemplo, las composiciones precursoras pueden ser calentadas para iniciar la formación de nanopartículas de plata, lo cual es indicado por un color amarillo. El calentamiento se puede lograr por contacto directo o indirecto con elementos calentador eléctrico, por lámparas IR, por energía de microondas, por energía acústica o por el uso de otra radiación electromagnética. Las composiciones precursoras también pueden ser convertidas a composiciones de nanopartículas de plata antimicrobianas por exposición a energía de luz intensa (lámparas UV, estroboscópicas, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de halógeno, haces de láser, etc.). Las composiciones precursoras pueden ser empleadas para formar composiciones de nanopartículas de plata en donde las nanopartículas pueden tomar diferente perfil y forma. También pueden ser usados en aplicaciones de electroposición sin corriente eléctrica, en la preparación de revestimientos reflectivos revestidos de plata sobre perlillas de vidrio, superficies plásticas, para mejorar la reflectancia de luz de señales en la noche y otros usos. Las composiciones precursoras las cuales son acuosas en naturaleza, pueden ser elaboradas y almacenadas por debajo de la temperatura ambiente y usada subsecuentemente sin alguna pérdida del desempeño.
Métodos de Preparación de Composiciones de Plata Antimicrobianas Se pueden emplear diferentes métodos para preparar composiciones de plata antimicrobiana de la presente invención. Un método comprende lo siguiente {i ) preparar las soluciones acuosas de un tensoactivo (y/o polímero) , de sacarinato de sodio (o un ion) y de solución de sal de plata soluble, (ii) agregar la solución de sal de sodio a la solución tensoactiva bajo agitación, (iii) después de agregar solución de sal de plata soluble para ocasionar precipitación de sal de plata débilmente soluble, (iv) agregar la diamina terciaria (TEMED) y, (v) causar un incremento de temperatura de la solución resultante, y mantener el incremento por un período de tiempo específico. En otra modalidad, después del incremento de temperatura por una duración específica en la etapa (v) , la temperatura de la solución es regresada a temperatura ambiente. Si se desea, la temperatura de la solución puede también ser disminuida a una temperatura distinta de la temperatura ambiente. La temperatura puede estar por arriba o por abajo de la temperatura ambiente. En las modalidades anteriores, la sal de plata débilmente soluble, puede no formar inmediatamente, un precipitado transparente, pero esto no debe ser considerado como limitante de la práctica de la invención. Una variación del método anterior involucra revertir el orden de adición de la solución de sal de sodio y solución de sal de plata soluble. Una variación adicional involucra sustituir el tensoactivo con una solución de polímero soluble en agua en la etapa (i), con las otras etapas que permanecen igual. En una modalidad usando poliacrilamída como el estabilizador en una composición de la presente invención, la preparación es como sigue (a) preparar la solución de polímero de concentración deseada, (b) agregar en sucesión bajo mezclado, cantidades apropiadas de la solución de metal álcali de anión apropiado tal como sacarinato, solución de sal de plata soluble y el agente reductor, y, (c) causar un incremento de temperatura y mantener el incremento de temperatura por un periodo de tiempo especificado. Opcionalmente, la solución puede no ser calentada, pero se deja a temperatura ambiente bajo luz ambiental durante un periodo de 24 horas hasta 7 días, para completar la formación de nanopartículas de plata. El incremento de temperatura puede ser causado por métodos conocidos por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica. Alternativamente, las fuentes de energía de luz pueden ser empleadas para formar nanopartículas de plata. En la preparación de composiciones de plata no acuosas de la presente invención, un método comprende (a) preparar las composiciones acuosas de nanopartículas de plata con contenido de plata deseado, (b) reducir su volumen para concentrar la composición acuosa, (c) extraer dicho concentrado con mezcla de solvente o solvente no acuoso, y, (d) recuperar la mezcla de solvente o solvente no acuoso que comprende las nanopartículas de plata extraídas . La etapa (b) anterior, es opcionalmente específicamente si el contenido de plata de la composición acuosa es significantemente alto. Del mismo modo, la etapa {c) opcionalmente puede llevarse a cabo múltiples veces, cada vez usando una porción reciente del medio no acuoso . La temperatura puede ser temperatura ambiente en la práctica de este método de la presente invención. En la preparación de composiciones de plata no acuosas de la presente invención, se puede agregar opcionalmente, el solvente no acuoso a un compuesto que puede ser un líquido o sólido que tiene al menos, un enlace doble en su estructura molecular. Por ejemplo, se puede agregar tal compuesto como un auxiliar de extracción en cantidades hasta 25% del solvente no acuoso para mejorar la eficiencia de extracción. En una modalidad para elaborar composiciones de plata no acuosas, el compuesto que contiene doble enlace puede también servir como un agente estabilizante en la preparación de las composiciones de plata acuosas . Se puede agregar un oleato en lugar del tensoactivo. En el segundo caso, se puede formar sorbato de plata (en la presencia de tensoactivo) y después, convertir la sal a nanopartículas usando TEMED. El anión de sorbato tiene dos enlaces dobles y la racional en este anión orgánico, puede ir fácilmente transferido en la fase no acuosa. Tal compuesto por ejemplo, puede ser un oleato, sorbato, fumarato o cinamato. Los compuestos listados por medios no deben ser construidos como limitantes . Las composiciones de plata acuosas resultantes, se extraen más rápidamente con nanopartículas de plata de transferencia de solvente no acuoso, al medio no acuoso con mayor eficiencia y ayudan a mantener la estabilidad en un ambiente no acuoso. Una modificación del método de preparación de composición de plata no acuosa, es extraer nanopartículas de plata a partir de composiciones de plata acuosas en una solución no acuosa y después agregar un compuesto de doble enlace para incrementar la estabilidad de las composiciones. Se puede agregar no más del 25% en peso del solvente no acuoso de este compuesto. Ejemplos no limitantes de compuestos de doble enlace son ácido oleico, ácido sórbico, ácido cinámico y sus derivados. Los compuestos polímérícos tales como poliacetilenos, polivinileños y sus derivados, también pueden ser usados de manera que tengan alguna solubilidad en la extracción del medio no acuoso . Se pueden agregar otros compuestos a las composiciones. Por ejemplo, en algunas aplicaciones de composiciones no acuosas, los tioles que portan cadenas alquilo largas, pueden ser agregados en la formación de capas de nanopartículas metálicas sobre silicona y superficies semi-conductoras similares .
Efecto de Condiciones de Proceso Varios parámetros pueden afectar las propiedades y desempeño de las composiciones, tales como compuestos de plata con diferentes aniones, los efectos de concentración de las sales de plata, el agente estabilizante y el agente reductor. Se puede usar un proceso robusto para producir nanopartículas de plata para deposición de nanopartículas sobre varios sustratos .
Sales de Plata con Diferentes Aniones Las composiciones de plata antimicrobiana de la presente invención, son casi convenientes para preparar.
Son convenientemente preparadas partiendo de una variedad de sales de plata formadas in situ, a partir de sales de sodio correspondientes . Aunque se pueden también usar directamente sales de plata en forma seca si están disponibles, sin apartarse del alcance de la invención. Las sales usadas pueden comprender aniones orgánicos o inorgánicos. Las sales son entonces reducidas a nanopartículas de plata en la presencia de un tensoactivo, Polisorbato 20, y TEMED, calentando la mezcla resultante en un microondas por un periodo breve. Se preparan soluciones base de Polisorbato 20 (~ 76 mg/l), nitrato de plata (0.1M) y sales de sodio (0.125 M) , y se usan en una relación en volumen de 1.2/4.0/3.0/1.2 por Tween® 20, solución de sal de sodio, solución de nitrato de plata y TEMED. El espectro de UV/VIS de composiciones de nanopartículas de plata, es medido en un espectrofotómetro Beckmann DU-20, diluyendo la composición con agua (25 µl en 3 ml de agua) en un vaso de precipitado de 1 cm de trayecto de longitud. Se usa agua desionizada como una referencia. La Tabla 1 ilustra las sales de sodio que se usan en la preparación in situ, de sales de plata correspondientes. De las 15 sales probadas, solamente aproximadamente la mitad de ellas forma solución de nanopartículas de plata amarillo marrón estables y transparentes (Figura 8) . El cloruro de plata (de cloruro de sodio) , da un precipitado de color rojo o carne que sedimenta inmediatamente en el fondo del tubo. Además, las sales de plata con los siguientes aniones, no proporcionan soluciones de nanopartículas estables: borato, tartrato, carbonato, citrato, fosfato y laurílsulfato, aunque su espectro indica un pico de ~420 nm, sugiriendo la formación de nanopartículas de plata en tamaño de ~ 10 nm (Figura 9) . De las soluciones que proporcionan sal de plata de escasa estabilidad, la mitad son aniones orgánicos y la otra mitad son inorgánicos, sugiriendo la incapacidad para formar soluciones de nanopartículas estables, que no se refieren a su naturaleza orgánica o inorgánica. Mientras el uso de sales de plata de aniones de borato, tartrato, carbonato, citrato, fosfato y laurilsulfato, pueden no ser óptimos, su uso en la preparación de composiciones antimicrobianas está abarcado por la presente invención .
Tabla 1 : Sales de sodio con varios aniones orgánicos e inorgánicos usados en la preparación de composiciones de nanopartículas de plata Nota: Lo precipitado o desechos, son filtrados o centrifugados para prevenir interferencia durante las mediciones espectrales de UV/VIS.
Otra observación importante es que las sales formadas in situ que fácilmente forman nanopartículas de plata, no muestran alguna formación de precipitado o desechos. La modalidad que no proporciona precipitados o desechos, comprende un método que comprende las siguientes etapas de, (i) preparar las soluciones acuosas del tensoactivo, sacarinato de sodio (o un anión adecuado) y solución de sal de plata, (ii) agregar la solución de sal sódica y la diamina terciaria (TEMED) a la solución tensoactiva bajo agitación, (iii) agregar además, solución de sal de plata soluble y, (iv) causar un incremento de temperatura de la solución resultante brevemente y después, regresar la temperatura a temperatura ambiente. Por lo tanto, el método de agregar nitrato de plata como el último ingrediente en la solución a ingredientes previos, es una modalidad preferida de la presente invención. Las relaciones del volumen preferido de reactivos de partida de 1.2/4.0/3.0/1.2 por Tween® 20, solución de sal de sodio, solución de nitrato de plata y TEMED respectivamente, son elementos importantes de una modalidad preferida para elaborar composiciones de nanopartículas de plata. Visualmente, las soluciones de nanopartículas preparadas usando oleato de sodio son las mejores. No existen desechos o algún depósito de plata metálica sobre la pared del tubo. Esto es algo esperado debido a que el trabajo publicado se ha reportado en el efecto benéfico del oelato en nanopartículas de plata (Wang et al., Langmuir, Vol. 14, pp 602 (1998)). Las soluciones de nanopartículas estabilizadas de oleato, tienden a ser muy estables. El efecto estabilizante de oleato ha sido atribuido a la interacción de plata con electrones pi de los enlaces dobles de oleato. Las Figuras 8 y 9 muestran trazos de absorbancia (normalizada a OD = 1) contra la longitud de onda por varios aniones orgánicos e inorgánicos. El ?max para aniones orgánicos es 415 nm (Figura 8 y Tabla 2) , y su amplitud completa medía máxima (FS3HM) es de magnitud similar a través del sulfato de anión, mostrando un espectro más estrecho. De manera interesante, los aniones de borato y carbonato proyectan un espectro que es similar al sulfato, aún las soluciones de nanopartículas no son muy estables . Esto indica que bajo las condiciones, las nanopartículas de tamaño pequeño ~10 nm y distribución estrecha, se forman con estos dos aniones, pero el ambiente iónico en estas soluciones es incapaz de prevenir su aglomeración.
En comparación, las soluciones de nanopartículas de plata preparadas de varios aniones orgánicos, exhiben más o menos mayor estabilidad y el c característico indica presencia sana de nanopartículas. Solamente se observa una pequeña diferencia en el espectro máximo entre ellas, pero con una amplia variación en su espectro (Figura 9) . Por ejemplo, la solución con anión EDTA muestra un pico OD a 390 nm y espectro relativamente obtuso. Por otro lado, una solución a base de tartrato mientras tiene un pico a 415 nm, revela un espectro prácticamente plano. Tal espectro índica una distribución de partícula de plata muy amplia. En la Tabla 2, se listan longitudes de onda en donde se observa el pico OD y los valores FWHM derivados de los datos espectrales de soluciones mostradas en las figuras. Como aniones inorgánicos se observan ?ma? aproximados a 415-425 n, para aniones orgánicos. El hecho de que se observa el mismo ?m3K sobre así muchos diferentes aniones, sugiere el mecanismo de formación de nanopartículas de plata que han hecho poco con el tipo de aniones presentes. Pero, el comportamiento de aglomeración sugiere que la estabilidad de las nanopartículas de plata formadas, depende mucho sobre el tipo de anión. Sin ser ligado por cualquier teoría, los inventores están hipotetizando que la interacción de aniones con nanopartículas de plata si es termodinámicamente estable, proporciona soluciones estables favorables . En la misma tabla, el FWHM es listado para cada espectro. El número es una medida de la amplitud del espectro. A más pequeño el número de FWHM, se indica la nitidez del espectro. El valor de FWHM de 53 nm para el anión EDTA, es el más pequeño observado hasta ahora y que incluye Tabla 2: Valores de ?aax y FWHM del espectro UV-VIS de composiciones de nanopartículas de plata preparadas usando diferentes aniones + = No determinado literatura publicada que se ha examinado. El valor de FWHM de oleato de 91 nm, es bastante cercano al valor de 88 nm reportado el un documento publicado que extensivamente examina soluciones de nanopartículas de plata que contienen oleato preparadas de nitrato de plata. Pero una cosa que distingue el presente trabajo es que los valores FWHM son para soluciones elaboradas de sales de plata con concentraciones 10 a 100 sreces superiores que aquellas previamente probadas. El hecho que se observa FWHM similar, significa prácticamente sin aglomeración de nanopartículas en las soluciones, que ocurren aún cuando se usa tales concentraciones altas de plata. En cierto grado, se indica la unicidad de la combinación de tensoactivo y agente reductor que se emplea.
Parámetros del Proceso Se examinaron los efectos de variar la cantidad estabilizadora, relaciones de reactivo, concentración del agente reductor y el orden de la adición del reactivo en la calidad de las soluciones de nanopartículas. Las soluciones base apropiadas de sacarinato de sodio, nitrato de plata y Tween® 20 ó Polísorbato 20, se prepararon en agua des-ionizada. El agente reductor se usó como se recibió. Se emplearon dos métodos para preparar nanopartículas de plata. En el Método A, se formó primero una suspensión de sacarinato de plata en la presente de tensoactívo, haciendo reaccionar nitrato de plata y sacarinato de sodio. A la suspensión, se agregó TEMED y la mezcla turbia resultante se calentó brevemente en un horno de microondas para completar la formación de nanopartículas. El Método B consiste de mezcla de tensoactivo Tween 20, sacarinato de sodio y TEMED en un vial tapado para formar una solución transparente. La solución de nitrato de plata se agrega a lo último y los contenidos del vial se calientan en horno de microondas para producir nanopartículas. En todos los experimentos, el tiempo de calentamiento de mícroondas fue 10 segundos sobre la sedimentación del medio (Oven Ma e: Quasar Instant Matic Cooking, 1500W) . Las soluciones de nanopartículas se caracterizan registrando el espectro de TJV-VIS típicamente sobre un intervalo de 400 a 500 nm en un Espectrofotómetro Beckman DU-20. Para la exploración espectral, la solución de nanopartículas se diluye con agua (25 µl en 3 ml de agua) y se transfiere a un vaso de precipitado de plástico de 1 cm de trayecto de longitud. Se usó el agua desionizada como referencia. El registro del espectro de UV/VIS es una forma rápida, conveniente y fácil para establecer la formación de nanopartículas de plata. Toma ventaja de la fuerte absorción por nanopartículas de plata (<50 nm en tamaño) en el intervalo visible (390 a 500 nm) . La fuerte absorción es el resultado de la banda de resonancia de plasmó de partículas de plata de tamaño nanómetro. Tal evidencia espectral se piensa es solamente evidencia indirecta de nanopartículas de plata. En la primera parte del estudio, se empleó el Método A para investigar los efectos de la concentración de Tween 20, la relación molar de nitrato de plata a sacarinato de sodio, concentración de nitrato de plata y concentración de TEMED en la formación de nanopartículas. Las Tablas 3 a 6 muestran los detalles experimentales. El tensoactivo, sacarínato de sodio, solución de nitrato de plata y volúmenes de TEMED, están en una relación 10:10:10:1 a menos que se declare de otro modo.
Tabla 3: Variación de Concentración de Tensoastivo Tween 20 + = sacarinato de sodio Tabla 4 : Variación de Concentración de Sacarinato de Sodio Tabla 5: Variación de Concentración de Hi rato de Plata Tabla 6: Variación de Cantidad* de TEMED *= La relación del volumen se incrementó en favor de TEMED sin cambiar volúmenes de otros reactivos.
Efecto de concentración de Tween 20 Cuando la concentración de Tween 20 se varió entre ~5.5 mg/l y 16.5 mg/l, se observó poca variación en el color y consistencia de las soluciones de nanopartículas. Todos mostraron color amarillo marrón característico. Lo precipitado blanco observado en las soluciones, fue el sacarinato de plata no disuelto. No se observan desechos debido a los aglomerados de nanopartículas, los cuales normalmente, podrían ser negros. La Figura 10 muestra el espectro UV-VIS normalizado de soluciones de nanopartículas con diferentes cantidades de Tween 20. El espectro de las soluciones sin Tween 20 no se midió. Todos los espectros son casi idénticos indicando que las tres soluciones de nanopartículas son prácticamente las mismas. La longitud de onda espectral máxima falla alrededor de 415 nm. Una amplitud completa a un valor máximo medio de ~90 (FWHM) puede ser inferido (extrapolando la curva entre 350-400 nm manteniendo simetría) , y es consistente con la literatura publicada. Es digno notar que no se observa aglomeración de nanopartículas debido al empleo de concentraciones de sal de plata que son 10 a 100 veces superior que las usadas en los reportes publicados. Esto es remarcable y aún algo inesperado, debido a que investigadores previos han reportado su incapacidad para obtener soluciones de nanopartículas estables para concentración de plata arriba de 0.01M aún después de emplear tensoactivos. Es claro que las soluciones de nanopartículas de plata estabilizadas con una concentración de plata de 0.1M, se logran aún con una concentración Tween 20 baja de ~0.2% en p/v. Los datos subrayan la robustez del método de preparación. Sin embargo, sin Tween 20 en la solución, las nanopartículas aglomeradas forman precipitado color verde ceniza. Esto es cierto con respecto a la concentración de plata de partida. Todas las soluciones sin Tween 20, fallan al desarrollar coloración amarillo marrón característica. La concentración de Tween 20 también se varía en el lado superior, es decir, 33 mg/l, 49.5 mg/l y 66 mg/l, con incremento igualado en concentración de TEMED. Mientras se continua observando formación de nanopartículas a partir del color de la solución y la observación de algunos desechos que se precipitan de la mezcla de reacción, la firma espectral de las soluciones con Tween 20 superior, permanece esencialmente similar (datos no mostrados) , nuevamente verifica la robustez del proceso. Los datos sugieren que no hay ventaja del punto de vista del proceso en elevar el contenido de tensoactivo más allá del valor nominal de 16.5 mg/l. Sin embargo, las concentraciones superiores de tensoactivo Tween 20 u otros agentes estabilizadores, pueden todavía ser usadas sin apartarse del alcance de la invención.
Efecto de concentración de sacarinato de sodio La concentración de nitrato de plata se mantuvo a 0.1M y la concentración de sacarinato de sodio se varió para mantener relaciones de sacarínato a nitrato entre 0.025M y 1.25 para probar el efecto de modificar la concentración de sacarínato (Tabla 4) . Aunque las relaciones superiores no limitantes de sal de sacarinato o sales de otros aniones, preferiblemente hasta 5 veces la concentración preferida, pueden ser usadas sin apartarse del alcance de la invención. Las relaciones distintas especificadas en este documento, pueden también ser usadas. En todos los casos, si la relación es >1 ó <1, se obtienen las soluciones de nanopartículas de plata coloreadas de amarillo marrón, con los desechos que consisten principalmente de sacarinato de plata sin disolver. El espectro fue prácticamente el mismo (véase Figura 11), indicando que los tamaños y distribución de nanopartículas, están con un tamaño promedio de 5-10 nm.
Efecto de concentración de nitrato de plata Mantener otras condiciones que incluyen la relación molar de sacarinato a nitrato sin cambio, pero variando la concentración de nitrato de plata, no afecta el espectro de nanopartícula de plata (Figura 12) . Los datos una vez nuevamente indican que el tamaño de nanopartícula y la distribución de tamaño, esencialmente permanecen sin cambio. La apariencia de las soluciones también permanece la misma, es decir, amarillo marrón con poco o ningún desecho (Tabla 5) . Estos resultados dan las bases para usar concentración de nitrato de plata para variar el conteo final de nanopartículas de plata en la composición líquida, dependiendo de la especificación del producto.
Efecto de la concentración de TEMED En los experimentos anteriores, la relación del volumen de solución de TEMED a nitrato de plata es 1:10. Aquí, la relación varía entre 2:10 a 4:10 y se observa por cualquier cambio en las soluciones de nanopartículas formadas (Tabla 6) . Visualmente, las soluciones permanecen similares, pero también se observa un tinte púrpura en las paredes de viales cuando se incrementan las concentraciones de TEMED. El carácter de nanopartículas de plata (tamaño y distribución) , no cambia conforme los espectros son idénticos (Figura 13) .
Efecto de orden de adición de reactivo De un punto de vista del proceso, es importante saber si importa el orden de adición del reactivo en el resultado final. Por ejemplo, en establecimiento de manufacturación, se prefiere la adición de la mayoría del ingrediente costoso en la última etapa. Si por cualquier razón, las etapas previas en el proceso tienen que ser desechadas debido a malfuncionamiento del equipo o error de operación, se puede suspender la última etapa. En tales casos, se puede ahorrar dinero no gastando los reactivos costosos. En todos los experimentos anteriores, se adoptó el Método A, en donde se formó sacarinato de palta primero. En el Método B, se agregó nitrato de plata a lo último y en cantidades variantes. Todas las soluciones de nanopartículas resultantes, mostraron poco o ningún desecho, no indicando aglomeración. Se observó precipitado de sacarínato no disuelto. Las paredes del tubo de ensayo también no tienen deposición de plata metálica indicando que las nanopartículas formadas permanecen en solución. De las 4 pruebas realizadas, en una en donde se usó nitrato y solución de sacarinato en una relación 3:4 (0.75 ml en la Figura 14), dio cualitativamente la mejor solución. La Figura 14 muestra espectro de cuatro soluciones preparadas por adición inversa. En cada caso, la longitud de onda máxima es 415 nm y la forma del espectro sobre un intervalo de 400 a 500 se iguala. Para una solución, el OD por debajo de 400 n hasta 350 n , se mide para observar si hay simetría espectral alrededor de la máxima. La gráfica indica que el espectro es simétrico y esta observación es consistente con los reportes publicados . En comparación con las composiciones que contienen nanopartículas de plata de la técnica anterior, las composiciones de la presente invención comprenden nanopartículas de plata en concentraciones casi 4 a 15 veces o en algunos casos, aún superiores, basadas en los valores OD como se mide por espectrofotómetro de ÜV-VIS. La concentración de plata superior, proporciona ventaja agregada a las composiciones de la presente invención, en su capacidad para impartir cargas de plata superiores sobre superficies que contactan las composiciones, distinguiendo claramente la presente invención de la técnica anterior. Durante el estudio paramétrico del proceso, en un número grande de las pruebas conducidas, hubo la presencia de precipitado o desechos en el recipiente de reacción y ocasionalmente, sobre dispositivos tratados. Sin embargo, esto no debe ser construido como una limitación de la presente invención. El precipitado presente en las composiciones es completamente debido a la sal de plata escasamente soluble que se forma. Ajustando la concentración inicial de sal de plata soluble o dilución apropiada, la cantidad de sal débilmente soluble que puede permanecer detrás como precipitado, puede ser reducida o eliminada.
Estabilidad de soluciones de nanopartículas de plata Otro parámetro importante de un punto de vista de proceso, es la capacidad de las soluciones de nanopartículas de plata como una función de tiempo . Demostrando al menos, que algunas semanas de estabilidad es casi importante. Una medida indirecta de estabilidad podría estar sin cambio en el espectro de UV-VIS, el cual puede ser fácilmente monitoreado con el tiempo. En la Figura 7, se presenta el espectro de TJV/VIS de composiciones acuosas de nanopartículas de plata a base de sacarinato, elaboradas recientemente y una de la misma composición después de un periodo de 11 meses. Durante este tiempo, el vial de muestra se almacenó a temperatura ambiente (22°C-25°C) . No se observa cambio en el espectro entre una solución recientemente preparada y la almacenada aún después de casi un año. Estos datos soportan un hallazgo de que las soluciones de nanopartículas de plata, poseen excelente estabilidad a temperatura ambiente. De manera similar, aunque existe un pequeño cambio nominal en el espectro, se puede ver bastante buena estabilidad de una composición no acuosa de nanopartículas de plata a base de cloroformo a 4 °C, durante 3 meses (Figura 15) . La forma total de la curva no cambia tanto, indicando que el tamaño y distribución de partículas no cambia.
Ingredientes y Relaciones de Composiciones Las composiciones de plata antimicrobianas que comprenden nanopartículas de plata, pueden ser derivadas de compuestos de plata formados in situ por intercambio de anión en una solución acuosa cuando una sal de plata soluble tal como nitrato de plata y la sal de potasio, que poseen el anión deseado, son mezcladas. Por ejemplo, para formar barbiturato de plata, el intercambio podría ocurrir entre el nitrato de plata y el barbiturato de sodio. Los compuestos de plata pueden ser formados ín situ o pueden ser proporcionados como compuestos de plata finales. Los compuestos de plata comercialmente disponibles como polvos o cristales, pueden sustituir los compuestos de plata formados in situ en la preparación de composiciones de nanopartículas de la presente invención. En la práctica de la presente invención, los compuestos de plata como un compuesto único o mezclas, incluyen pero no se limitan a, acesulfame, carbonatos de alquilo, acetilacetonatos, acetatos, ascorbatos, barbituratos, benzoatos, bitartratos, boratos de bis (2-etilhexíl) sulfosuccinato, bromuros, carbonatos, cloruros, citratos, folatos, fumaratos, gluconatos, haluros, hidantoínas, hidantoínas sustituidas, yodatos, yoduros, lactatos, lauratos, oxalatos, óxidos, palmitatos, perboratos, fenosulfonatos, fosfatos, propionatos, sacarina y derivados, salicílatos, sorbatos, estearatos, succinatos, sulfadiazinas, sulfatos, sulfuros, sulfonatos y tartratos. Otra característica del método de preparación de las composiciones de la presente invención, es que la sal de plata soluble es convertida in situ, a una sal de plata menos soluble. En la formación del sacarinato de plata menos soluble en los métodos de preparación de la presente invención, se mantiene un exceso de metal alcalino terreo de sacarinato de metal alcalino terreo. El exceso molar de sacarinato varía entre relaciones de 1 y 5, con la relación preferida entre 1.05 y 2.0, con una relación más preferida entre 1.1 y 1.5. Las sales metálicas que intercambian aniones, deben poseer cationes superiores en la escala de electronegatividad que la plata. Ejemplos no limitantes de cationes metálicos disponibles son sodio, potasio, calcio, litio con sodio y potasio más preferido. Ejemplos no limitantes de sales de palta solubles son, nitrato de plata, citrato de plata, acetato de plata, con nitrato de plata siendo más preferido. Cualquier sal de plata soluble puede ser empleada tan pronto como no cree problemas de biocompatibilidad o toxicidad, especialmente en la elaboración de productos médicos.
Una característica importante de las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención, es que las composiciones que atraviesan amplios intervalos de concentraciones pueden ser elaboradas sin encontrar problemas de compatibilidad o formulación. El contenido de plata de las composiciones de nanopartículas puede variar en algo en el intervalo de 0.0001% hasta 10%, 0.1% hasta 2%, 0.1% hasta 5%. Cuando se preparan las composiciones de nanopartículas con alto contenido de plata tal como >5%, la plata puede precipitar con escamas (estado aglomerado) , si una cantidad suficiente de tensoactivo o estabilizador no se mantiene. Su presencia como tal, no afecta la propiedad antimicrobiana y puede ser removido por filtración, proporcionando composiciones de nanopartículas de plata coloreadas ámbar oscuro. Los agentes estabilizadores son empleados para mantener las composiciones de nanopartículas de la presente invención, y pueden ser un tensoactivo o un polímero. El tensoactivo puede ser de cualquier tipo aniónico, catiónico, no iónico o anfotérico. Una gran variedad de tensoactivos son comercialmente disponibles. Ejemplos no limitantes de estabilizadores para uso en las composiciones de plata antimicrobianas son tensoactivos aniónicos, no iónicos y anfotérícos. Diferentes clases de compuestos son comercialmente disponibles bajo cada tipo de tensoactivo.
Se pueden usar entre polímeros, poliacrilamida y derivados (homo y co-polímeros que tienen porción de acrilamida, acrilamida con uno o dos sustituyentes en el átomo de nitrógeno) , polímeros de metacrilamida y derivados (homo y copolímeros que tienen porción de metacrilamida, metacrílamida con uno o dos sustítuyentes en el átomo de nitrógeno) , poliamidas y derivados, poliuretanos y derivados, poliaminas y derivados. Los tensoactivos preferidos para uso como agentes estabilizadores son aniónicos conocidos como Polisorbatos o Tween NN, en donde NN es un número entero igual a 20, 40, 60 y 80. La concentración de tensoactivo o estabilizador en las composiciones, con relación al contenido de plata, puede variar entre la relación en peso de 0.1 y 500, pero la concentración de estabilizador total no debe exceder 40% del peso de las composiciones . Una relación de valores de concentraciones de tensoactivo de tipo Polisorbato en general, cae por debajo de 5% en p/v en las composiciones. Sin embargo, cuando se usan los estabilizadores poliméricos, los valores preferidos pueden también ser superiores de 5% en p/v. Cantidades superiores del estabilizador ya estabilizan las composiciones de plata con cantidades superiores de cargas de plata. En la mayoría de estudios publicados sobre la preparación de composiciones que comprenden nanopartículas de plata, se reconoce una necesidad de un agente reductor. Los agentes reductores inorgánicos han sido empleados debido a su fuerte capacidad de reducción, la formación de nanopartículas de plata no procede en una forma controlada, de este modo, proporcionando grandes tamaños de partículas y a menudo, amplia distribución de tamaño. No todas las bases orgánicas cuando se usan como agentes reductores, necesariamente proporcionan nanopartículas de plata de tamaño pequeño y uniforme. Ejemplos ilustrativos aunque no limitantes en alguna forma, de los agentes reductores para uso en la preparación de composiciones plata antimicrobiana de la presente invención, son aminas primaria, secundaria y terciaria; diaminas primarias, secundarias y terciarias; homopolímeros o copolímeros que tienen porciones de amina primaria, amina secundaria y amina terciaria. Los compuestos de amina pueden ser alifáticos o aromáticos. Una amida aromática tal como dietil tolua ida, popularmente conocida como DEET, también se puede usar. Los agentes reductores preferidos son aminas o diaminas terciarias. Los agentes reductores preferidos son trietanolamina y N,N,N' ,N' -tetrametil etilendiamina (TEMED) con TEMED siendo el más preferido. Los compuestos poliméricos que tienen una porción TEMED en la cadena pendiente o en la cadena principal, también pueden ser empleados como el agente reductor. La cantidad del agente reductor en las composiciones, nuevamente con relación a plata, pueden variar entre las relaciones en peso de 0.1 y 500 con la relación preferida entre 2 y 50 y una relación más preferida entre 4 y 20. El agente reductor puede ser agregado puro o en una forma diluida. Ambas variaciones están abarcadas por la presente invención. Ejemplos no limitantes de las bases de solventes para las composiciones de plata antimicrobiana, son agua o soluciones a base de agua, en donde el agua es al menos, el componente principal. Otros solventes miscibles tales como alcoholes inferiores (Ce o menos) , dioles inferiores (Cd o menos) , THF, DMSO, DMF, etc. Pueden ser usados ya sea individualmente o como mezclas de componentes múltiples con agua. Ejemplos no limitantes de solventes no acuosos o mezclas de los mismos son, cloroformo, cloruro de metileno, acetona, metil etil cetona, ciciohexano, acetato de etilo, éter dietílico, alcoholes inferiores (C4 o menos) , dioles inferiores (C4 o menos), THF, DMSO y DMF. Una variedad de solventes que son HAPS libres como se define bajo el acta de 1990 de aire limpio, se pueden utilizar en la preparación de composiciones de plata no acuosas de la presente invención.
Dispositivos Antimicrobianos Médicos y No Médicos Una modalidad de la presente invención comprende dispositivos médicos que son considerados antimicrobianos usando los métodos que comprenden, poner en contacto las superficies de los dispositivos con composiciones de nanopartículas. Los dispositivos médicos sin limitación, incluyen catéteres (venoso, urinario, Foley o administración de dolor o variaciones de los mismos) , estents, obturadores abdominales, gasas de algodón, preparaciones fibrosas para heridas (láminas y cuerdas elaboradas de alginatos, CMC o mezclas de los mismos, celulosa reticulada o no reticulada) , colágeno o matrices proteínicas, materiales hemostáticos, películas adhesivas, lentes de contacto, estuches de lentes, vendajes, suturas, mallas para hernias, cubiertas para heridas a base de mallas, ostomía y otros productos para heridas, implantes de senos, hídrogeles, cremas, lociones, geles (a base de agua o a base de aceite) , emulsiones, liposomas, ungüentos, adhesivos, soportes inorgánicos porosos tales como titania y aquellos descritos en el documento US 4,906,466, patente incorporada en este documento en su totalidad por referencia, polvos de quitosan o quitina, implantes ortopédicos a base de metal, tornillos y placas metálicas. Telas sintéticas, aquellas a base de nylon o sus mezclas con otros materiales que hacen telas (seda, rayón, lana, bambú, poliéster, acrílico, acetato) , impregnadas con nanopartículas de plata, están contemplados por la presente invención. Dispositivos médicos, que incluyen productos dentales y veterinarios y dispositivos no médicos elaborados de silicona, poliuretanos, poliamidas, acrilatos, cerámicas, etc., y otros materiales termoplásticos, usados en la industria de dispositivo médico e impregnados con nanopartículas de plata que usan composiciones líquidas de la presente invención, están abarcados por la presente invención. Varias composiciones de revestimiento de diferentes superficies metálicas o poliméricas que pueden ser preparadas de composiciones líquidas, también están contempladas por la presente invención. Tales composiciones de revestimiento pueden ser endurecidas por pérdida de solvente o curadas por exposición térmica o radiación. Otro aspecto de la presente invención son las mezclas de composiciones líquidas antimicrobianas de la presente invención y otros agentes antimicrobianos tales como vidrios y zeolitas, similares a aquellos descritos en los documentos US 6,248,342 y US 5,049,139, e incorporados en su totalidad en este documento por referencia. Se puede elaborar dispositivos médicos y no médicos antimicrobianos de la presente invención, tratando los dispositivos con composiciones de plata antímicrobianas de la presente invención por diferentes métodos. Un método descrito de la presente invención, compre las etapas de elaborar las composiciones en forma líquida, poner en contacto las composiciones y las superficies de dispositivos por un periodo de tiempo que permite la acumulación de nanopartículas y después enjuagar el exceso de la composición separada y separar el dispositivo. Una modificación del método descrito puede involucrar el secado de superficie del prímer material y después enjuagar la superficie para remover el exceso. El método de contacto puede sumergir el dispositivo en las composiciones o rociar las composiciones en el dispositivo o mezclas de revestimiento de la solución de polímero y las composiciones. Una variación del método descrito se puede emplear para depositar diferentes cargas de plata en la superficie del tubo. Por ejemplo, inicialmente, se puede emplear un nivel de plata cargada sobre la longitud completa del tubo. Después, si se necesita, se puede hacer una segunda aplicación sobre 2/3 de longitud del tubo y finalmente, solamente 1/3 de porción del tubo puede ser tratada produciendo un tubo con tres niveles de cargas de plata. Usando este procedimiento se puede lograr cualquier patrón de deposición particular de carga de plata. Un procedimiento similar también puede ser implementado sobre un material plano que crea diferentes patrones de cargas de plata sobre el área completa. Una modalidad de la presente invención que tiene tres niveles de cargas de plata puede ser un producto para baño tal como una cortina para ducha. En tal producto, la porción inferior puede ser cargada con el nivel más alto, la porción media con el nivel intermediario y la porción superior con nivel reducido de plata. Tal cortina a base de plata puede prevenir la formación de moho y oídios en la cortina. Aún otra modificación del método descrito anteriormente comprende las etapas de pretratamiento de la superficie del dispositivo que mejora la adhesión de nanopartículas de plata a la superficie o impregnación de la superficie para catalizar la formación de nanopartículas de plata por reducción del complejo de amina de la sal de plata que adsorbe en la superficie. Por ejemplo, g-a inopropil trietoxisilano o tipo similar de agente que mejora la adhesión, preferiblemente, un compuesto polar, se puede usar. En otra situación, la superficie se puede preparar por tratamiento con una solución acuosa de cloruro de estaño, enjuagar con agua, secar y sustancialmente tratar con la composición de nanopartículas de plata acuosa, lavar y secar por completo la deposición de plata en la superficie. En lugar de cloruro de estaño, se pueden usar otros agentes tal como compuestos de oro, platino, paladio, cobre. Una característica importante del método de la presente invención descrito anteriormente, es depositar niveles muy pequeños de carga de plata uniformemente en una superficie. La superficie puede comprende un área plana o pertenecer a una esfera, cilindro (sólido o hueco) y puede poseer características de tamaño nanómetro o características de tamaño micrón. Los niveles de carga de plata de la superficie contemplados por el intervalo de la invención de 0.1 ug/cm2 hasta 100 ug/cm2 con 0.5 ug/cm2 hasta 50 ug/cm2 siendo el intervalo preferido y 5 ug/cm2 hasta 30 ug/cm2 siendo el intervalo más preferido. Un método para preparar dispositivos médicos antimicrobianos tal como espumas hidrofílicas, preparaciones en lámina, telas, gasas comprende las siguientes etapas: sumergir la tela en composición acuosa antimicrobiana, drenar el exceso de líquido o transferirlo separado, después sumergirla nuevamente en un segundo líquido no acuoso tal como etanol, isopropanol o THF por un periodo bastante efectivo para desestabilizar las nanopartículas de plata, con ello depositarla permanentemente en el sustrato, transferir el exceso de líquidos y finalmente secar el dispositivo del sustrato. Una modificación del método puede comprender agregar la composición de nanopartícula de plata antimicrobiana a la mezcla de partida de ingredientes para preparar un dispositivo (por ejemplo, una espuma a base de poliuretano) .
Un método puede comprender formar una capa o película de líquido de la composición pre-mezclada (composición que aún no es sometida a una temperatura incrementada) en la superficie deseada y después usar medios conocidos para causar rápidamente un incremento de temperatura de la película o capa líquida para iniciar la formación de nanopartículas cerca de la superficie a la cual las nanopartículas irreversiblemente se adhieren para proporcionar una superficie antimicrobíana. Los medios para incrementar rápidamente la temperatura, pueden incluir radiación acústica, radiación de micro ondas y radiación IR u otra radiación electromagnética. La energía térmica puede también ser proporcionada por una forma de un ambiente similar a un horno. Aún otro método descrito para proporcionar dispositivos médicos antimicrobianos, particularmente aquellos que pueden resistir altas temperaturas (sin perder integridad dimensional), comprende las etapas de preparar la composición pre-mezclada, calentar el dispositivos médico a temperatura uniforme, rociar o sumergir el dispositivo con la composición pre-mezclada para iniciar la reducción rápida del compuesto de plata en la película líquida adhiriendo la superficie del dispositivo a nanopartículas de plata que irreversiblemente se adhieren. Si el dispositivo es sumergido, después pude ser removido del baño para secar la película líquida en las superficies de dispositivos enjuagadas limpiadas con agua y otros solventes. Si el dispositivo calentado se rociado, entonces el líquido será evaporado de sus superficies. Las superficies pueden ser enjuagadas con agua o solventes similares. La solución de enjuague puede ser agua clara o puede comprender otros aditivos tal como tensoactivos, ácidos o agentes que forman complejos. Se pueden requerir modificaciones de los métodos de la presente invención para otorgar ciertos polímeros hidrofóbicos antimicrobianos. Por ejemplo, superficies de polímero de silicona no pueden prontamente volverse antimicrobianas por inmersión en composiciones de plata acuosa. Una modalidad descrita comprende un método que comprende las etapas de sumergir el polímero de silicona en un solvente de dilatación (que es también miscible con agua) para efectivamente llenar los poros con solvente de dilatación, transferir el sustrato de polímero de silicona dilatado rápidamente y sumergirlo en la composición de plata acuosa de la presente invención por un periodo de tiempo especificado para causar el intercambio del solventes dentro de los poros. Como un resultado, las nanopartículas de plata de la composición acuosa se pueden delinear en los poros, otorgando así la superficie antimicrobiana del polímero de sílicona.
También se pueden tratar dispositivos médicos y no médicos de la presente invención con composiciones de plata no acuosas. A menudo los dispositivos que comprenden alginatos o CMC ya sea como fibras o fibras de espuma no son adecuadas para el tratamiento usando composiciones acuosas, ya que son inusables después de llegar al contacto con la composición rica en agua. En cambio tales dispositivos pueden ser convenientemente tratados con composiciones de plata no acuosas por el método de sumergir o rociar las composiciones en los sustratos. Después de remover el solvente que se origina por evaporación bajo condiciones normales o a vacío, las superficies de los dispositivos son impregnadas con nanopartículas de plata y llegan a ser antimicrobianas . Se pueden usar también composiciones no acuosas para tratar dispositivos médicos hechos de otros polímeros así como el solvente no acuoso no es un solvente para el polímero o no se difunde en el dispositivo y causa dilatación. También se pueden usar composiciones de nanopartículas de plata no acuosas en situaciones en donde la dilatación no es perjudicial. Por ejemplo, películas PTFE pueden volverse antimicrobianas sumergiéndolas brevemente en una solución de cloroformo de nanopartículas de plata. Tal solución puede ser rociada para proporcionar un PTFE color amarillo pálido. Aún otra característica distinguible de la presente invención es un método para formar nanoparticulas de plata in situ en la superficie de un dispositivo médico. Por ejemplo, una modalidad descrita comprende un método para proporcionar una superficie antimicrobiana que comprende las etapas de proporcionar una superficie revestida que comprende partículas finamente divididas del compuesto de plata y tratar las superficies revestidas con un agente reductor por un periodo específico de tiempo o hasta que todo el compuesto de plata es reducido a nanopartículas de plata en tamaño predominantemente nanodisperso . Ejemplos preferidos pero no limitantes de compuestos de plata que se pueden usar en el método son sacarinato de plata. El agente reductor preferido es TEMED especialmente para llevar a cabo la reducción a temperatura ambiente. Aunque no limitante, es preferible la temperatura ambiente para este método, aunque se pueden emplear altas temperaturas sin apartarse de la presente invención. Se pueden formar las composiciones de nanopartículas de plata in situ en un revestimiento polimérico o en matrices porosas tales como cerámicas, arcillas, zeolitas, alúmina, sílice, silicatos con compuestos de plata finamente divididos y sacarinato, en particular por reducción con TEMED o compuestos de amina similarmente listados. Utilizando los métodos de preparación de la presente invención proporcionando una superficie del dispositivo antimicrobiano, se pueden dar diferentes cantidades de carga de plata dependiendo de las condiciones del tratamiento. Sin embargo, un proceso comercial requiere que la carga de plata cubra las especificaciones. En los ejemplos en donde la carga de plata puede exceder el límite de la especificación superior, los lotes del producto pueden ser rechazados incurriendo en costos significantes. En tales casos, es deseable que el lote del producto sea tratado nuevamente para producir la carga de plata dentro de la especificación. Un método descrito de la presente invención para tratar nuevamente la superficie del dispositivo impregnado con exceso de nanopartículas de plata comprende las etapas de, (a) preparar una solución de 0.5% hasta 15% de ácido nítrico, (b) tratar la superficie del dispositivo con la solución de ácido nítrico por un periodo especificado sumergiendo la superficie en la solución y, (c) enjuagar completamente la superficie del dispositivo con agua desionizada y secarla. Este método puede remover la plata impregnada selectivamente en porciones pequeñas y también puede ser utilizado para quitar completamente la plata de la superficie del dispositivo o para limpiar equipos de producción. Este método también se puede usar para quitar la plata de una superficie tratada para crear superficies impresas que portan nanopartículas de plata. Otra modalidad de la presente invención describe un método para alterar el color ámbar o marrón amarillo de los dispositivos médicos y no médicos antimicrobianos depositados con plata para mejorar su recurso aséptico. Aún otra característica del presente método inventivo es que puede causar pérdida de color uniforme de color ámbar de las nanopartículas de plata que portan superficies sin la pérdida de plata. Aún muy duros para alcanzar superficies típicas de algunos objetos de tamaño micrón preformadas, puede ser prontamente tratadas como la solución de peróxido puede prontamente penetrar y humedecer más superficies. El método inventivo comprende las siguientes etapas de: (i) preparar una solución acuosa de peróxido de hidrógeno en concentraciones apropiadas, (ii) tratar las superficies color ámbar, que comprenden nanopartículas de plata por un periodo específico. (iii) enjuagar la solución tratante completamente con agua desionizada y secar las superficies. La concentración de peróxido de hidrógeno en la solución tratante puede variar de tan bajo como 3% hasta 30% en peso. El periodo de tiempo de contacto de las superficies con la solución tratante será dictado por la concentración de peróxido en solución. Por ejemplo, la proporción de la pérdida de color del color ámbar es más lenta a la baja concentración de peróxido y vice versa. La duración del contacto también depende de la especificación del producto. Si un producto necesita ser distinguible como un producto que contiene plata de un producto que no contiene plata, se puede necesitar terminar el tratamiento de peróxido para dejar atrás un tinte amarillo débil sobre la superficie. Además del agua como el solvente por solución de peróxido, se pueden agregar cantidades pequeñas de solventes miscibles con agua (pero aquellos no reactivos a peróxido) . Se puede proporcionar peróxido de hidrógeno como vapores con o sin un portador inerte tal como nitrógeno, para causar contacto con las superficies a ser tratadas sin apartarse del alcance de la invención. El uso de las temperaturas anteriores y por debajo de la temperatura ambiente en el tratamiento de peróxido de nanopartículas de plata que comprenden superficies, esté también abarcado por la presente invención. También se pueden emplear otros métodos tales como el uso de energía ultrasónica para incrementar la pérdida color por tratamiento de peróxido. Superficies modeladoras que portan nanopartículas de plata por los vapores de peróxido de hidrógeno o soluciones acuosas por enmascaramiento apropiado, son cubiertas por la presente invención. Se puede usar para crear espuma o matriz porosa que puede ser simplemente agregada al agua no potable para desinfectarla. Tal producto puede ser más recurrido por campistas sobre los productos a base de yodo actuales, conforme el agua con microelementos de plata no tiene sabor. En la industria de construcción, para el control de moho u oídio en casas de estructuras de madera, durante la construcción se puede rociar con composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención. La presente invención también contempla composiciones de plata radioactiva (110 Ag) y sus métodos de preparación. En el uso de estas composiciones, la propiedad puede ser una propiedad concomitante. Estas composiciones pueden ser usadas para preparar indicadores radioactivos que comprenden nanopartículas 110m Ag. Un uso potencial de estas composiciones es preparar etiquetas con cantidades pequeñas de nanopartículas 110m Ag adheridas a esta. Tales etiquetas pueden ser fácilmente preparadas por gotas en minúscula expectoración de la solución en las superficies etiquetadas por métodos de impresión de inyección de tinta. Tales etiquetas pueden después ser usadas en donde un producto tiene vida media igual a la vida media de 110m Ag. Debido a que la cantidad de 110m Ag radioactivo es así pequeña, prácticamente no hay riesgo de daño al consumidor o para el producto. También se pueden usar como indicadores en aplicaciones de seguridad, por ejemplo autenticación. Otra modalidad comprende un método de preparación de composición de nanopartículas 110 Ag radioactivas antimicrobianas, que comprende las etapas de: (i) preparar una solución estabilizadora, (ií) sucesivamente agregarla a la solución de sacarinato de metal adecuada, solución nitrato de 110ra Ag, solución de agente reductor y, (iii) provocar un incremento de temperatura para iniciar la reducción de sacarinato de plata débilmente soluble formado in situ para formar nanopartículas de plata. Opcionalmente la temperatura incrementada puede ser por un periodo breve o puede ser mantenida por un periodo especificado.
Mecanismos de Liberación de Plata de Superficies Sólidas Un aspecto de las composiciones de nanopartículas es su capacidad para depositar eficientemente plata en las superficies sólidas en la forma de nanopartículas muy pequeñas que se adhieren a las superficies muy fuertemente. No solamente se lleva a cabo la deposición, la simple manipulación no desalojará las partículas de la superficie. Aún no se pueden remover fácilmente por ultrasonicación, sugiriendo enlace prácticamente irreversible de plata a la superficie. Sin embargo, las partículas se disuelven si se tratan químicamente. Mientras la presencia de plata elemental en la superficie generalmente hace la superficie al menos bacterio-estática, no necesariamente la hace bactericida. Aún si la hace, es extremadamente difícil sostener tal acción. Incrementar la carga de plata puede incrementar la liberación sostenida, pero también puede incrementar el riesgo de citotoxicidad en el uso final . Las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención, poseen la capacidad para otorgar características a superficies que pueden mantener la actividad por largos periodos sin ser citotóxicas a las células de mamífero. Esta capacidad es un mayor avance sobre la técnica. La figura 16 muestra la cantidad de plata liberada (como iones) cada diam. de una superficie de nylon tratada con la composición de plata antimicrobiana. Existe una actividad antimicrobiana prolongada sostenida porque solamente el cambio que toma lugar en la superficie después del tratamiento con las composiciones es la impregnación por nanopartículas de plata. Como la actividad es debida a iones de plata, es claro que únicamente la fuente de iones de plata son las partículas de plata. Los resultados indican que la cantidad efectiva de iones de plata es liberada en una base continua sobre periodos prolongados . Los resultados también se confirman por una prueba llevada a cabo usando tubo de nylon impregnado con nanopartículas de plata radioactiva. Las características de liberación de plata radioactiva (Figura 16) en carga de plata similar son comparables con aquellas observadas antes. Debido a que está bien establecido que los iones de plata (Ag+) que se producen en la acción antimicrobiana sin Ag°, se cree que la fuente de iones de plata antimicrobiana son las nanopartículas de plata que residen en la superficie. Trabajos publicados han apuntado a la oxidación catalítica de las superficies de nanopartículas causando que plata iónica sea liberada en la solución (Kapoor, Langmuir, Vol. 14, pp 1021-1025, 1998) . Otros han apuntado a nanoagrupamientos de plata con cargas positivas que se forman durante la etapa de reducción (Ershov and Hengelein, J. Phys. Chem. B, Vol. 102, pp 10663-10666). Sin tener en cuenta el mecanismo preciso, los presentes resultados muestran sin ecuación, liberación sostenida de plata iónica. Los estimados teóricos muestran que a la relación observada de egresos de plata de la superficie, tomarla más 150 días para completamente agotar la plata, lo cual es extraordinario.
Otras Aplicaciones Las composiciones de plata antimicrobianas de la presente invención, pueden también ser el material de partida para producir nanopolvos de plata secos adecuados para material con aplicaciones en la ciencia y metalurgia. Tales composiciones, acuosas y no acuosas deben ser atomizadas en ambientes a temperaturas altas para producir nanopolvos de plata secos . Las composiciones de la presente invención se pueden producir en una gran escala, debido a que son preparadas de químicos relativamente económicos, un proceso comercial debe ser totalmente factible y puede competir con otros procesos en seco para nanopolvos de plata. Otra ventaja de las composiciones de la presente invención en la producción de nanopolvos de plata secos, es que el tamaño promedio de las nanopartículas ~10 nm es pequeño y el tamaño de distribución es relativamente denso de dos factores que pueden ofrecer margen competitivo sobre nanopolvos de plata con amplia distribución de tamaño producido por procesos secos . Otras aplicaciones para nanopartículas de plata que comprenden composiciones de la presente invención están en el catalizador de oxidación de olefinas, separación de compuestos olefínicos, como suspensiones pulidoras, disipación de carga estática de superficies, conductividad térmica incrementada de líquidos, conductividad eléctrica incrementada, en la preparación de frecuencia de radio o protección de radiación similar, en química analítica para espectroscopia Raman que mejora la superficie.
Pruebas Microbiológicas Se verificó la actividad antimicrobiana de prototipos de dispositivos hechos con composiciones de plata antimicrobianas por zona estándar de ensayo microbiológico de inhibición usando la bacteria Staphyloccocus aureus ATCC 6538. Se cortaron discos de tamaño ~ 5-7 mm de muestras y se colocaron en unas placas Agar Mueller Hinton (MHA) que se inocularon con la bacteria y se incubaron durante la noche a 37°C. El disco del cual se liberaron iones de plata muestra una zona clara alrededor de este. Muestras sin tratar y Silvasorb, sirven como control negativo y positivo respectivamente. Los resultados de la zona de ensayo de inhibición se presentan en las Tablas 7 y 8,. Debido a que los prototipos de dispositivo comprenden nanopartículas de plata y no sales de plata, el ensayo ZOI puede no ser el ensayo seleccionado más adecuado para la actividad antimicrobiana. Por lo tanto, a menudo se emplea una prueba de estimulación bacteriana para evaluar la actividad microbiocida y características de liberación sostenida. En un ensayo de estimulación bacteriana de 8 horas, las piezas de muestra del catéter se sumergen en medio de cultivo en tubos y se inoculan con la bacteria. Los tubos se inoculan a 37°C por 8 horas, después de los cual las alícuotas del medio de cultivo se diluyen y se extienden en placas de MHA y los números de crecimiento de colonias bacterianas, se cuentan después de 24 horas para determinar la frecuencia de muerte. Se prepararon composiciones líquidas con composiciones ligeramente diferentes (véase ejemplos descriptivos) casi rápidamente, y se usaron para impregnar una variedad de sustratos con nanopartículas de plata que incluyen gasa de algodón, fibra de nylon y lentes de contacto y lámina de hidrogel . Todos los prototipos incluyen zonas mostradas de polvo de talco amorfo de inhibición y actividad antimicrobiana de liberación sostenida Tabla 7: Ensayo ZOX usando Staphylococcus aureus (Zona de inhibíción+dia . de disco/dia . de disco) contra Staphylococcus aureus (véase Tabla 7) . En artículos que contienen nanoparticulas de plata, la actividad antimicrobiana es también sostenida por 4 días como es evidente de los resultados en la Tabla 8. En el caso de algunos sustratos tales como fibra, catéter y lentes, la actividad antimícrobiana se probó por la prueba de estimulación bacteriana. En tal prueba, los sustratos son estimulados con conteo bacterial conocido mientras se sumergen en medio por 24 horas . El medio después es diluido apropiadamente y se coloca en placas MHA para estimar el conteo bacterial sobreviviente. Los estímulos se continúan hasta que los sustratos son agotados de una cantidad efectiva de plata. Los resultados de la prueba de estímulo bacteriano (Tabla 9) muestran que los iones de plata liberados de nanopartículas empapadas en la superficie del contrato ocurren sobre 11 estímulos, es decir 11 días. En contraste, productos comerciales similares (catéteres Bardex & Lubrisil I.C.) duran únicamente 3 días.
Tabla 8: Ejemplos de Resultados de Transferencia Serial contra Stsphylococsas atrreus Es importante la biocompatibilidad de dispositivos médicos con tejidos. Se usa el ensayo de cubierta de agarosa para cuantificar el nivel inherente de citotoxina presente en el dispositivo. Los resultados de pruebas de cubierta de agarosa verifican que la nanopartícula de plata que contiene sustratos no sea citotóxica, asi como también no irritante. La resistencia de asociación entre las nanopartículas de plata y las superficies del sustrato. La sonicación de fibra de nylon tratada con plata tiene un efecto en actividad antimicrobiana y el lavado repetido de la gasa no resulta en la pérdida de actividad. Los resultados resumidos claramente demuestran que las composiciones líquidas que contienen nanopartículas de plata son estables, se pueden hacer muy fácilmente y barato y se pueden usar para elaborar un hospedero de superficies antimicrobianas del dispositivo. En general, la presente invención comprende composiciones que comprenden nanopartículas. Las composiciones de nanopartículas comprenden un solvente, una nanopartícula de plata y un agente estabilizador. Después de la formación de las nanopartículas, puede ser un agente reductor residual o sin reaccionar el que permanece en la composición. Se entenderá que un número amplio de nanopartículas se forman en la composición. La solución puede ser acuosa o no acuosa. Solventes acuoso incluyen agua y solventes no acuosos incluyen cloruro de metileno, cloroformo y otros solventes clorados alifáticos y aromáticos, ciciohexano, éter dietílico, acetato de etilo y mezclas de los mismos, agentes estabilizadores, estabilizadores u otros términos similares, los cuales se usan intercambiablemente, incluyen un polímero, un tensoactivo o ambos . Los polímeros incluyen un copolímero homopolímero, polímeros de acrilamida sintéticos o derivados naturalmente y sus derivados, metacrilamida y sus derivados, poliamidas, poliuretanos, polímeros que no tienen estructura particular pero con segmentos de uretano o grupos de amina terciaria en las cadenas laterales, otros polímeros predominantemente polares en naturaleza o copolímeros que tienen una porción que se deriva de comonómeros polares, metacrilamida, acrilamidas sustituidas, metacrilamidas sustituidas, ácido acrílico, ácido metacrílico, hidroxietil metacrilato, acrilonitrilo, ácido 2-acrilamido-2-metilpropan sulfónico y sus sales (sodio, potasio, amonio) , 2-vinil pirrolidona, 2-víníl oxazolína, acetato de vinilo, anhídrido maleico. Los tensoactivos pueden ser aniónicos, noiónicos o tensoactivos anfotéricos. Métodos para agregar nanopartículas de plata comprenden a) agregar en orden no particular, una solución acuosa de una solución del agente estabilizante, una solución donante aniónica y una solución de sal de plata soluble, y b) agregar una solución de diamina terciaria, y adicionalmente c) calentar la solución final para incrementar la reacción. El método además comprende formar las nanopartículas in situ en la superficie de un artículo. Los artículos pueden ser un artículo de fibra tejida o no tejida. El artículo puede ser un dispositivo médico, polímero, una fibra, un metal, vidrio, cerámica, tela o combinaciones de los mismos Las nanopartículas pueden ser extraídas en una solución no acuosa. La invención también comprende métodos para tratar una superficie con nanopartículas de plata que comprende, a) contactar una superficie con una solución que comprende nanopartículas de plata por un tiempo suficiente por una cantidad efectiva de nanopartículas, para unirlas a la superficie, y b) enjuagar la solución de la superficie. Las etapas de contactar y enjuagar pueden ser repetidas múltiples veces, para incrementar el número de nanopartículas que se adhieren a la superficie. La superficie contactada puede ser un dispositivo médico o cualquiera de los otros artículos o superficies mostradas en este documento. El método además comprende, contactar la superficie con nanopartículas adheridas a estos con una solución acuosa de peróxido de hidrógeno por un periodo de tiempo suficiente, y, enjuagar la solución de peróxido de hidrógeno de la superficie, en donde la superficie contactada puede ser un dispositivo médico, polimero, una fibra, un metal, vidrio, cerámica, tela o combinaciones de los mismos . Se debe notar que, como se usa en esta especificación y las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "uno" y "lo", incluyen referentes plurales a menos que el contexto lo dicte claramente de otro modo. Todas las patentes, solicitudes de patentes y referencias citadas en este documento, están específicamente incorporadas por referencia en su totalidad. Se debe entender que por supuesto, lo mencionado anteriormente se refiere solamente a modalidades ejemplares de la presente invención, y que se pueden hacer numerosas modificaciones o alteraciones a esta, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención, como se expone en esta descripción . Aunque las modalidades ejemplares de la presente invención se proporcionan en este documento, la presente invención no está limitada a estas modalidades. Existen numerosas modificaciones o alteraciones que pueden sugerir ellas mismas a los expertos en la técnica. La presente invención es además ilustrada por medio de los ejemplos contenidos en este documento, los cuales se proporcionan para claridad de entendimiento. Las modalidades ejemplares no deben ser construidas en cualquier forma como imposición de limitaciones sobre el alcance de la misma. Por el contrario, se debe entender claramente que se puede tener descanso en varias otras modalidades, modificaciones y equivalentes de la misma la cual, después de leer la descripción de este documento, pueden sugerir las mismas, a aquellos expertos en la técnica sin apartarse del espíritu de la presente invención y/o el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Ejemplos Ejemplos de Dispositivo Antimicrobiano A1-A37 Ejemplo Al Gasa de Algodón Se calentó dimetilformamida (5 ml) en un vaso de precipitado a ~ 60°C bajo agitación. Después, se removió la barra de agitación con una gasa de algodón 2"x2" (Curity brand, The Kendall Company, Mansfield, MA) , se colocó en DMF para empapar todo el solvente. Se pipeteó solución de nitrato de plata (0.3 ml, 0.1M) sobre la gasa. Dentro de un minuto, la gasa cambió a amarillo. Después de 5 minutos, el vaso de precipitado se removió de la placa caliente y se enfrió a temperatura ambiente. La gasa coloreada de amarillo pálido se enjuagó completamente con agua des-íonizada, se manchó y secó en un horno a 40°C.
Tabla 9: Ejemplos de Liberación Sostenida de Plata a partir de Pruebas de Estimulación Bacteriana Contra Pseudomonas Aeruginosa ATCC 902? fCada estimulación es de 24 h> Prueba de Inhibición de Bio-Película Por dispositivos médicos alojados tales como catéteres urinarios o venosos, que tienen características de superficie antimicrobiana, son muy útiles para minimizar las infecciones. Pero, aún más importante, es la capacidad de tales dispositivos para prevenir la formación de biopelícula. Una vez que la bacteria ha formado bio-películas, la usan como protección, haciendo difícil poder librarla de ellas. Los antibióticos u otros fármacos no son efectivos. Una característica de distinción importante de los dispositivos antimicrobianos de la presente invención, es su capacidad para inhibir la formación de bio-película. Para examinar las características de inhibición de biopelícula del tubo de nylon antimicrobiano, se emplea un método basado en el siguiente principio. La formación de bio-película puede ser evaluada sumergiendo el artículo de prueba en el medio de prueba que ha sido inoculado con el organismo de estimulación. Después de la incubación apropiada, la formación de bio-película se valora determinando la cantidad de tinte específico de carbohidrato que está unido sobre la superficie del dispositivo. Existe una relación cuantitativa entre la extensión de la formación de bio-película y el carbohidrato residual sobre la superficie. Esto puede ser cuantificado extrayendo primero el tinte en un solvente adecuado y después, midiendo el OD en un espectrofotómetro. La Figura 17 resume los resultados de pruebas de bio-películas en muestras de tubos de nylon con carga de plata (en la forma de nanopartículas) de ~ 600 ppm (basado en el peso del tubo) . Las muestras tratadas con plata, inhiben fuertemente la formación de bio-película contra E. coli, staphylococcns aureus, pse?domonas aeruginosa y candida albi cans resistentes a meticilina. En comparación, las muestras del dispositivo no tratadas, no muestran inhibición (valores altos de OD) . Los resultados muestran inequívocamente la resistencia del dispositivo de la presente invención para la formación de bio-película.
Ejemplo A2 Gasa de Algodón La gasa se trató exactamente como en el ejemplo Al, excepto que la concentración de la solución de nitrato de plata fue 1.0 M.
Ejemplo A3 Lentes de Contacto Se enjuagaron lentes de contacto (SEE3, CíbaVision Corporation, Duluth, GA) , limpios de solución preservativa y se sumergieron en solución DMF caliente como en el ejemplo Al. Bajo agitación suave, se agregó nitrato de plata (0.3 ml, l.O M) por goteo al DMF caliente. Después de 5-7 minutos, los contenidos del vaso de precipitado se enfriaron, los lentes se removieron y enjuagaron completamente con agua des-ionizada, se mancharon sobre papel de tejido fino y se secaron en horno a 40°C. Los lentes impartieron un tinte amarillo pálido.
Ejemplo A4 Segmento de Catéter Se calentó el solvente de DMF (10 ml) a ~100oC en un vaso de precipitado bajo agitación. Se agregó solución de nitrato de plata (0.25 ml, 0.02 M) al solvente caliente, para proporcionar nanopartículas de lata como se indica por el color amarillo (debido a la banda de resonancia de plasmón) . Un segmento de catéter de silicona pre-limpiado (14 Fr, Degania Sílicone Ltd, Israel) , de ~1" de longitud, se sumergió en la solución amarilla por 15- minutos-;-- El segmento del catéter se removió, se enjuagó con agua desionizada-_y se secó-.—-Se ob-seryó- un peq eño nivel de decoloración del segmento del catéter.
Ejemplo A5 Lámina de Hidrogel - Método 1 Al agua desionizada (13.3 ml) , en una taza, se agregaron acrilamída (1.482 g) , bisacrílamida (0.018 g) y glicerol (1.5 g) , bajo agitación. Separadamente, en agua desionizada caliente (~60°C) (10 ml) , se disolvió isopropanol y goma guar (0.165 g) , y la solución se dejó enfriar a temperatura ambiente. La goma guar y las soluciones de monómero de acrilamida se mezclaron. A la mezcla, se agregó nitrato de plata (1 ml, 0.1M) y sacarinato de sodio (1 ml, 0.125 M) . Con la ayuda de una espátula, la masa viscosa se midió. Después de la precipitación de sacarinato de plata, la masa viscosa cambió a blanquecina opaca. A la masa que contiene la sal de plata, se agregó sulfato de amonio (0.05 g disuelto en 1 ml de agua), seguida por TEMED (0.063 ml en 1 ml de agua) . Después de la adición de TEMED, la masa comenzó a cambiar lentamente a color marrón sin polimerización inmediata. Después de 8 días, la masa viscosa se ha convertido en una lámina de hídrogel coloreada de marrón.
Ejemplo A6 Lentes de Contacto Se enjuagaron lentes de contacto (marca SEE3, CibaVision Corporation, Duluth, GA) , con agua desionízada para enjuagar la solución preservatíva y después se empaparon con la solución de nitrato de plata (0.15 ml, 0.1M) por 10 minutos. El exceso de solución se drenó y se agregó sacarinato de sodio (0.15 ml, 0.125M) para re-sumergir los lentes. Los lentes se cambiaron a opaco debido a la formación in situ de sacarinato de plata. El exceso de líquido y cualquier pérdida de sólidos, se pipeteó y los lentes se enjuagaron una vez con agua desionizada. El TEMED (0.1 Ml) mezclado con agua (0.2 ml) , se agregó para empapar los lentes e iniciar la reducción. Después de 5 minutos, el líquido cambió a amarillo pálido. En tal punto, todo el líquido se descargó y los lentes se enjuagaron varias veces con agua y se secaron durante la noche bajo condiciones ambientales .
Ejemplo A7 Fibra de Nylon Varias hebras de fibras (~ 1 mm día) elaboradas de nylon (poliamida) , fueron sumergidas en composición de nanopartículas de plata elaborada en el ejemplo B6 (volumen líquido total 10 ml) por 72 horas a temperatura ambiente. Las fibras sumergidas se enjuagaron completamente con IPA acuoso al 70% y agua. Las fibras también fueron suavemente limpiadas con tejido empapado en IPA y secados por 15 minutos a 45°C. La porción empapada de las fibras, se coloreó ligeramente amarillo a marrón.
Ejemplo A8 Segmento de catéter de silicona Un segmento de catéter de silicona 14 Fr de 4" de largo (Deganía Ltd., Israel), se limpió con IPA y se secó. El segmento se sumergió en 5 ml de solución de THF de sacarina (0.5 mg) por 1 hora. El eje se removió y se enjuagó rápidamente con acetona una vez y se sumergió en solución de nitrato de plata (0.5 g de nitrato de plata, 5 ml de acetona/agua al 90%) por 0.5 horas. El segmento del eje se removió y se enjuagó completamente con agua y finalmente se sumergió en solución de TEMED al 30% en IPA. La solución se calentó para inducir la reducción y se dejó a un lado durante la noche . El segmento ha cambiado a amarillo indicando que la reducción de la reacción ha progresado. El eje se enjuagó con agua y se secó en horno a 125°C para remover todos los rastros de TEMED.
Ejemplo A9 Catéter con revestimiento polimérico hidrofílico Un segmento de catéter pequeño de ~3" de longitud con revestimiento polimérico hídrofílíco (2.7% de GRAFT- COAT, STS Biopolymers, Henrietta, NY) , se sumergió en solución de nanopartículas de plata preparadas en una manera del ejemplo B4 por 2 horas. El segmento se removió y se lavó con agua y se secó a 45°C. Brevemente, se observó cualquier color inicialmente, pero después de varios días, se desarrolló un color marrón uniforme en el revestimiento.
Ejemplo AlO Lentes de Contacto Se empaparon lentes únicos (SEE3, CibaVisíon Corporation) en 7 ml de la solución base preparada en el ejemplo B7 a temperatura ambiente por 12-16 horas. Los lentes se enjuagaron con agua y se secaron a temperatura ambiente. Los lentes se cubrieron con un revestimiento de plata transparente brillante uniforme.
Ejemplo All Gasa de Algodón La gasa de algodón (Curíty brand, The Kendall Company, Mansfield, MA) , de aproximadamente 3" x 3" en tamaño, se empapó sucesivamente en el nitrato de plata (0.1 M) y sacarinato de sodio (0.125 M) , con manchado después de cada empape, y se secó a 110°C por 10 minutos. La gasa secada con la sal de plata se re-empapó en solución de TEMED al 30% en IPA por 72 horas, se enjuagó completamente con agua, se dejó empapar por 24 horas en agua para remover los rastros de solvente y se secó. La gasa cambió a amarillo después de aproximadamente 3h de empapada en TEMED. El color no lixivió durante las etapas de enjuague y empapado de agua.
Ejemplo Al2 Gasa de algodón La gasa de algodón idéntica a una en el ejemplo 15, se empapó en solución de nanopartículas de plata PAA (5 ml) , preparada en una manera al ejemplo B3 por 72 horas. La gasa se enjuagó con agua y se dejó empapar en agua por 24 horas y se secó-. La gasa impartió un matiz amarillo naranja y no lixivió algún color durante las etapas de enjuague y empapado de agua.
Ejemplo Al3 Lentes de Contacto Se prepararon lentes de contacto transparentes con nanopartículas de plata incrustadas, como sigue. Se prepararon composiciones que contienen nanopartículas de plata disolviendo Tween 20 en agua (1 ml) , seguida por adición de sacarinato de sodio (1 ml, 0.125 M) , nitrato de plata (1 ml, 0.1 M) y TEMED (0.1 ml) . La solución (0.5 ml) después de envejecer por una semana, se diluyó a 2 ml con agua y los lentes de contacto pre-lavados se sumergieron en esta durante la noche. Los lentes se lavaron con agua suavemente se mancharon y secaron en un horno a 75°C por 0.5 horas .
Ejemplo Al Catéter de silicona Se lavó el segmento del catéter de Silicona 16 Fr (~ 6" de largo), con alcohol isopropílico (1PA) y se secó. Se empapó en THF por 1 hora para causar hinchazón de sus paredes y después sumergirlo durante la noche en solución de nanopartículas de plata anteriores por 1 semana, preparada como sigue. Se disolvió Tween 20 (0.025 g) en solución de sacarinato de sodio (5 ml, 0.125 M) , y nitrato de plata (5 ml, 0.1 M) y se agregó a esta 0.5 ml de TEMED. El líquido resultante fue brevemente calentado (lOs) en un horno de microondas ocasionando que la solución llegara a ser amarilla marrón. Después de la noche de empapado, el catéter se enjuagó con agua, IPA y agua nuevamente y se secó en horno.
Ejemplo Al5 Catéter de Nylon - Método 1 Se limpiaron piezas de catéter de nylon de ~1 mm día, 15" de long (1FLOW Corporation, Lake Forest, CA) , con IPA y se limpiaron en seco. El catéter se empapó durante la noche en solución base de nanopartículas de plata (90 ml), preparada de conformidad con el procedimiento del ejemplo B7, se lavaron con agua, IPA y se limpiaron en seco y además se secaron en horno a 45°C. Después del tratamiento, el catéter impartió un matiz de amarillo.
Ejemplo Al6 Catéter de Nylon - Método 2 El segmento de catéter de nylon de ~ 4" de longitud, pero de otro modo similar al ejemplo Al5, se sumergió brevemente (1 minuto) en solución de THF de -aminopropil trietoxi silano (0.1 ml de silano/5 ml de THF), se removió y secó en aire por algunos minutos. La muestra revestida de silano se empapó en solución base de nanopartículas de plata recientemente preparadas (ejemplo B7) durante la noche. El segmento del catéter se lavó con agua, IPA y se limpió en seco. La muestra impartió un color amarillo más intenso y uniforme que la muestra del ejemplo A15.
Ejemplo A17 Catéter de silicona -Bard El segmento del catéter de ~3" de longitud (Lubrísil brand, BARD Inc. Covington, GA) , se limpió con IPA y se empapó durante la noche en solución base de nanopartículas de plata, preparada por el método del ejemplo A14. El segmento se enjuagó con agua, IPA y se secó en horno a 5°C. Se impartió un color marrón amarillo pálido.
Ejemplo Al8 Membranas de implante de senos de silicona 3 piezas (~l"xl") de membrana de implante de seno (~ 0.5 a 1 mm de espesor), elaboradas de silicona, se impregnaron con nanopartículas de plata expandiéndolas primero de conformidad con la etapa en el ejemplo Al4 y empapándola durante la noche en solución de nanopartículas de plata elaboradas por el método del ejemplo B7. Las piezas se lavaron con agua, 1PA y se secaron en horno a 75°C por algunas horas. Cada pieza después del tratamiento, impartió un matiz amarillo pálido.
Ejemplo Al9 Citotoxicidad de hebras de fibra de nylon Una solución de nanopartículas de plata, se preparó primero mezclando 0.2 mg de Tween 20 en 4 ml de agua, agregando 4 ml de sacarinato de sodio (0.125M), después 4 ml de nitrato de plata (0.1M), seguido por 0.4 ml de TEMED y calentando en horno de microondas (1500W de potencia) por 10 segundos y después, enfriando a temperatura ambiente. Cuatro hebras de fibra de nylon (~ 1 mm de dia . y 9" de longitud) , se sumergieron en la solución durante la noche. Las hebras se enjuagaron con agua varías veces y se secaron en aire. Después de la impregnación de nanopartículas de plata, la superficie impartió un color marrón amarillo. Usando sobrecarga de agarosa a células de fibroblasto L929, no se observó citotoxicidad. El contenido de plata de la fibra fue ~ 800 ppm.
Ejemplo A20 Citotoxicidad de catéter de silicona del Ejemplo Al4 Usando sobrecarga de agarosa, a células de fibroblasto L929, debido al catéter de plata, no se observó cítotoxicidad. El contenido de plata del catéter se estimó por ser mayor de 800 ppm.
Ejemplo A21 : Efecto de Métodos de Esterilización sobre sustratos con nanoparticulas de plata Los catéteres de silicona del Ejemplo Al y hebras de fibra de nylon del Ejemplo Al9, se sometieron a esterilización con óxido de etileno (ETO) en una instalación local en el área de Portland. Las muestras observan dosis de ETO típicas de productos de alto volumen tales como tubos y kits médicos . Después de la esterilización, hubo un pequeño cambio visualmente detectable después de la esterilización.
Ambas muestras cambiaron ligeramente a más oscuras que el matiz original.
Ejemplos A22 Intentos por "blanquear" el color amarillo de gasas de plata que comprenden nanopartículaß de plata Varias piezas (3"x3") de gasas de algodón Curity (Kendall) , se gotearon con 2 ml cada una de una solución que comprende nanopartículas de plata preparadas de conformidad con la siguiente manera: 10 ml cada una de soluciones base de Tween 20 (co cen. : 50 mg/l), sacarinato de sodio (0.125M) y nitrato de plata (0.1 M), se mezclaron en un mezclador de vórtices y se agregó TEMED (1 ml) . La solución resultante se calentó en un horno de mícroondas por 30 segundos, para proporcionar una solución marrón amarilla que se enfrió a temperatura ambiente. Las piezas de gasa se mancharon y secaron en horno a 45°C durante la noche. Después de secar, algo del color de la gasa cambió a ligeramente marrón. Las gasas se empaparon en solución de peróxido de hidrógeno al 10% (25 ml) . No se observó cambio de color en los primeros pocos minutos, aunque después de más de una hora, el color marrón fue mucho muy ligero. Después de 24 de empapado, las piezas de gasa han cambiado a blancas. Se mancharon y secaron en un horno a 45°C por 1 hora y después se dejaron bajo luz de laboratorio para exposición continua por 36 horas. Excepto la ligera decoloración en algunas manchas, las gasas se observaron sin cambio dando otro método para preparar el material de gasa antimicrobiana de plata.
Ejemplos A23 Impregnación de catéter de silicona por tratamiento con composición no acuosa de nanopartículas de plata Se elaboró una composición acuosa similar a una en el ejemplo B13, y se dejó sin alterar por una semana en un vial tapado. La composición se diluyó con 25 ml de agua desionizada y se extrajo con ~15 ml de cloroformo. Se extrajo una porción de nanopartículas de plata en la capa de cloroformo. Un tronco del catéter limpio elaborado de silicona (14FR, Degania Ltd, Israel) , se sumergió en una capa de cloroformo por 0.5 horas. La porción sumergida del catéter se hinchó debido a la absorción del solvente. El catéter entonces se removió y sin enjuague, se secó en horno a 45°C por 15-20 minutos. Después del tratamiento, se impartió un color amarillo débil que después de 24 horas, cambio a rojo naranja. El cambio de color indica la presencia de nanopartículas de plata en las paredes del catéter. Se encontró antimicrobiano en pruebas de estimulación bacteriana de 24 horas.
Ejemplo A24 de PTFE tratado con plata 10 ml cada uno de soluciones base de Tween 20 (concn: 16.7 mg/l), sacarinato de sodio (0.125 M) y nitrato de plata (0.1 M=, se mezclaron en un mezclador de vórtices y se agregó TEMED (1 ml) . La solución resultante se calentó en un horno de microondas por 60 segundos para proporcionar una solución marrón amarilla. La cinta del sello roscado de PTFE de 4" de largo. Se enrolló alrededor de un tubo de ensayo y después este tubo se colocó dentro de un tubo de ensayo grande y la solución de nanopartícula de plata se vertió en ambos tubos para sumergir la tapa por 24 horas y mantenerla a 55°C. La cinta se enjuagó completamente con agua varias veces y se secó por 0.5h a 55°C. Después de la impregnación de nanopartículas de plata, la cinta impartió un color amarillo pálido. Se encontró ser antimicrobiano en una prueba de estimulación bacteriana de 24 horas.
Ejemplo A25 PP tratado con plata 10 ml cada uno de soluciones base de Tween 20 (concn: 16.7 mg/l), sacarinato de sodio (0.125M) y nitrato de plata (0.1M), se mezclaron en un mezclador de vórtice y se agregó TEMED (1 ml) . La solución resultante se calentó en un horno de mícroondas por 60 segundos para proporcionar una solución marrón amarilla. La tira de PP se trató en la superficie para mejorar la humectabilidad acuosa como sigue: 4 tiras de polipropileno (3"xl/4") , se empaparon en 80 ml de ácido sulfúrico 9M bajo agitación por 40 horas. Posteriormente, las tiras se enjuagaron con agua varías veces y secaron en pedacitos sobre papel y después se secaron en seco. Después, las tiras se colocaron en una solución de THF de g-aminopropil tríetoxisilano, elaborado agregando el silano (0.2 ml) , 0.1 ml de agua y 0.1 ml de eterato trifluoruro de boro a 10 ml de THF. Después de empapar por 5 minutos, las tiras se removieron y se secaron por aire brevemente y después a 55°C por 0.5 horas. Las tiras tratadas con silano entonces se sumergieron en solución de nanopartículas de plata elaboradas anteriormente por 4 horas, se enjuagaron, mancharon sobre el papel y secaron con aire. Cada tira impartió un color amarillo pálido, indicando impregnación de nanopartículas de plata.
Ejemplo A26 Efecto de la relación <1 de Sac/Ag en la deposición de Ag sobre fibras de nylon Solución de Tween 20 (3 ml, 16.8 g/l), sacarinato de sodio (3 ml, Q.025M) y nitrato de plata (3 ml, 0.1M), se sometieron a vórtices en conjunto. Se agregó TEMED (0.1 ml) y se sometió a vórtices nuevamente. La adición de TEMED cambió la mezcla a amarillo pálida. La solución se calentó brevemente en microondas a ~55°C y se sumergieron 4 hebras de fibra de nylon limpias, en la solución caliente por 4 horas. La porción sumergida de las fibras ha cambiado a negro azulado. Las fibras fueron limpiadas completamente y secadas. Las fibras se encontraron por ser antímicrobianas en el ensayo ZOI .
Ejemplo A27 polisulfona tratada con plata Solución de Tween 20 (2 ml, 16.7 g/l), sacarinato de sodio (2 ml, 0.125 M) y nitrato de plata (2 ml, 0.1 M) , se sometieron a vórtices en conjunto. Se agregó TEMED (0.2 ml) y se sometió a vórtices nuevamente. La solución se calentó brevemente en microondas a ~70-75°C, enfriada a 55°C y después siete piezas de 6" de tubos de polisulfona hueca (<0.5 mm de díam.) se sumergieron en la solución caliente por 4 horas. Los tubos se enjuagaron con agua y centrifugaron con los tubos sumergidos en agua para limpiarlos desde adentro. Los tubos de polisulfona blanca han llegado a colorearse de amarillo y en el ensayo ZOI, se encontraron por ser antimicrobianos.
Ejemplo A28 (profético) Método de deposición de plata sobre telas por tratamiento con composición a base de fumarato del ejemplo B33 y ácido acético Se trataron varias piezas de gasa de algodón (2"x2" de un rollo de gasa Bulkee II) , con la composición de nanopartículas de plata elaborada en el ejemplo B33, empapando la composición por algunos minutos, seguido por manchado y después, re-empapéndolas en ácido acético diluto (5 ml de ácido glacial acético en 100 ml de agua) por algunos minutos, para precipitar las nanopartículas de plata estabilizadas con fumarato. Después de teñir sobre papel y secar en horno a 55°C por 0.5 horas, las gasas con plata se obtienen como material coloreado de amarillo ligero. Las gasas se espera sean antimicrobianas.
Ejemplo A29 Efecto de amoníaco en catéteres elaborados de solución base de tubo de nylon PEBEX® Piezas de tubos de catéteres impregnados con nanopartículas de plata (2 piezas de 2" de long, 1 mm de diámetro exterior y 0.6 mm de diámetro interior, elaboradas de solución base de tubos de polímero de políamída grado PEBEX®) , se empaparon en solución de amoníaco diluto (2 ml, 28% de amoníaco en 8 ml de agua) en un tubo de ensayo para examinar si las nanopartículas de plata pueden ser disueltas separadas. No se observó cambio en el color después de 16 horas, no sugiriendo efecto de ~7% de amoníaco sobre las nanopartículas de plata impregnadas sobre una superficie.
Ejemplo A30 Drenaje de PVC tratado con Plata Tubos de cloruro de polivinilo (PVC) de varios pies de longitud, que tiene 1/4" OD, se empaparon durante la noche en una solución de nanopartículas de plata preparadas de solución Tween 20 (160 ml, 16.7 g/l), sacarínato de sodio (160 ml, 0.125 M) y nitrato de plata (160 ml, 0.1M) después se mezcló en sucesión y agitación en conjunto por 15 minutos. Se agregó TEMED (16 ml) y se agitó. La solución se calentó en microondas a ~ 70-75°C, se enfrió a 55°C. El tubo se removió y apagó en agua desionizada, se enjuagó en agua corriente y se secó en aire. El tubo es incoloro antes del tratamiento con amarillo y fue uniforme en color. Se encontró ser antimicrobiano en la prueba de cambio de bacteria.
Ejemplo A31 Condiciones de catéteres de tubos de nylon grado PEBEX® tratados con plata contra ppm Este ejemplo describe un estudio llevado a cabo para examinar los efectos de tiempo, partiendo de la concentración de nitrato de plata y temperatura, sobre la cantidad de plata depositada en material de tubo de nylon de diam. pequeño, elaborado del tipo de nylon grado PEBEX®. El tubo simula un tipo de material usado en catéteres . El tubo comprende de ~1 mm de OD y 0.6 mm de ID y viene en 27" de longitud. La solución de Tween 20 (160 ml, 16.7 g/l), sacarínato de sodio (160 ml, 0.125M) y nitrato de plata (160 ml, 0.1M), se mezclaron en sucesión y se agitaron juntos por 15 minutos. Se agregó TEMED (16 ml) y se agitó.
La solución se calentó en mícroondas a ~70-75°C, se enfrío a 40-45°C. Una docena o así piezas de catéteres, se colocaron en un disco pyrex y se pesaron (para prevenirlos de flotar) . La solución de nanoparticulas de plata frías, se vertió sobre los catéteres en el disco y un catéter se removió a un punto de tiempo dado, se limpió completamente y se secó en aire. El tubo de nylon imparte color amarillo de intensidad incrementada con el tiempo. Las muestras de tubos se analizaron para determinar el contenido de plata por AAS. La prueba se repitió a 55-60°C enfriando la solución a tal temperatura antes de verterla en los catéteres. El contenido de plata (promedio de 3 porciones -superior, media e inferior) del catéter, como una función del tiempo del tratamiento a dos temperaturas, se tabuló en la Tabla 10.
Tabla 10: Contenido de Tubo de Nylon en ppm Ejemplo A32 : Efecto de la concentración de plata sobre la carga en el material de tubo de nylon Para estudiar el efecto de la concentración, se varió la concentración de partida de nitrato de plata en la preparación de la solución de tratamiento. Para este experimento, se empleó plata radioactiva y se usaron conteos para determinar el contenido de lata en lugar de la técnica de ensayo AAS . Brevemente, la solución de Tween 20 (13.3 ml, 16.7 g/l), sacarinato de sodio (1.3 ml, 0.125M), y 1.3 ml de nitrato de plata 110m Ag (en diferentes concentraciones) , agua (24 ml) , se mezclaron en sucesión y agitaron en conjunto por 15 minutos. Se agregó TEMED (0.13 ml) y se agitó. La solución se calentó en microondas a ~70-75°C, se enfrió a 52°C. A la solución se agregaron 33 piezas de material del tubo de 2 cm de longitud y se centrifugó brevemente, para remover las burbujas de aire y se incubó a 52°C por 16 horas. Los catéteres fueron completamente enjuagados, limpiados y secados con aire. De los conteos medidos y actividad específica, se determinó la cantidad de plata depositada en el tubo. Los resultados se presentan abajo en la Tabla 11.
Tabla 11: Carga de IlOm Ag en muestras de tubos de nylon Ejemplo A33 Tubo de nylon tratado con plata - efecto de ácido cítrico Un catéter de tubo de nylon (1 mm de OD) , elaborado de PEBEX que tiene carga de plata de ~920 ppm, se preparó siguiendo el procedimiento del Ejemplo A31. La pieza de catéter de color ámbar de 1" de long, se sumergió en 5 ml de ácido nítrico diluto (preparado de 0.5 ml de ácido nítrico grado tech y 4.5 ml de agua) durante la noche. La pieza se lavó con agua des-ionizada y agua, dos veces, después con ísopropanol y se secó soplando gas de nitrógeno. Después del tratamiento ácido, la pieza se blanqueó a un matiz amarillo. El análisis de plata por AAS, mostró una carga de 350 ppm, indicando una reducción de ~62% de la carga original . Esta muestra proporciona un método para alterar la carga de plata de los artículos impregnados con nanopartículas de plata por tratamiento con ácido nítrico si la carga actual excede un objetivo propuesto.
Durante la prueba, también se observó la decoloración (indicando pérdida de plata) del sustrato, debido a exposición a vapores de ácido nítrico. Este resultado proporciona un método para modelar nanopartículas de plata que portan las superficies exponiéndolas a vapores de ácido nítrico o de otros ácidos que poseen características similares.
Ejemplo A3 tubos de nylon tratados con plata - efecto de H2O2 Las muestras de tubos de nylon depositadas con IlOm Ag después del experimento de salida del ejemplo A32, fueron en este ejemplo, para estudiar el efecto de H202 para eliminar el color ámbar de la superficie del tubo . Solo antes de empapar los tubos de muestra en H202, la carga de plata en ppm fue determinada midiendo la radioactividad. Las muestras en los tubos separados se empaparon entonces en 20 ml de solución de H202 al 30% por 24 horas a temperatura ambiente. La formación de burbujas debido al oxígeno, se observó en las superficies del tubo después de flotar las piezas del tubo. Al siguiente día, todas las muestras han cambiado en color de ámbar a incoloro. La radioactividad de las muestras se midió nuevamente y a partir de la actividad específica, se calculó la carga de plata. Los resultados dados abajo (Tabla 12) , indican la pérdida de plata debido a que el tratamiento de peróxido es equivalente a la pérdida durante 24 horas de empapado con salina. Así prácticamente, las nanopartículas de plata de color ámbar, comprenden superficies que llegan a ser incoloras sin alguna pérdida de plata (o actividad antimícrobiana) .
Tabla 12: Contenido de 110m Ag de muestras de tubos de nylon antes y después del tratamiento con H202 Ejemplo A35: Implantes metálicos antimicrobianos 10 ml cada uno de solución de tensoactivo Tween 20 (16.7 g/l), sacarinato de sodio (0.125M), nitrato de plata y 20 ml de agua des-ionizada, se mezclaron bajo agitación en un vaso de precipitado para proporcionar una suspensión con las partículas blancas. A la suspensión, se agregó TEMED (1.5 ml), y se mezcló brevemente. El contenido se calentó por un minuto en un horno de mícroondas y la solución caliente se vertió en tres partes de implantes metálicos colocados en una caja de petri de vidrio. La caja se cubrió y calentó a 70°C por 4 horas. Las partes metálicas se removieron de la solución, se enjuagaron con agua des-ionizada varias veces, se colocaron en un vaso de precipitado con agua y se sometieron a ultrasonicación por 15 minutos para remover las partículas sueltas. Las partes metálicas entonces se secaron en aire. El implante con la superficie impregnada con nanopartículas de plata, mostró actividad antimicrobiana contra las pseudomonas que se sostienen por 3 días. Por el contrario, la parte metálica de control no tratada, mostró crecimiento bacteriano incontrolado.
Ejemplo A36: espumas de poliuretano antimicrobiano La composición de nanopartícula de plata antimicrobiana, se preparó mezclando 25.5 ml cada una de solución Tween 20 (5.2 g/l), sacarinato de sodio (0.0125M) y nitrato de plata (0.01M), seguida por adición de TEMED (0.255 ml) y calentamiento de la mezcla a 8°C por 16 horas . La solución enfriada se usó en la preparación de espumas. 1" cuadrada de espuma Supersoft S00-T de Lindell Manufacturing de Michigan and Medical grade (Type 562-6) de Rynel Corporation of Maine, se empaparon en las composiciones de nanopartículas de plata y se mancharon ligeramente y se secaron en horno a 45°C por 0.5 h. Las espumas se encontraron ser antimicrobianas en un ensayo ZOI contra Staphylococcus aure?s y Pse?domonas aer?ginosa .
Ejemplo A37 Troncos de catéter de silicona antimicrobiana -efecto de diferentes procesos de esterilización Varios troncos de catéter de sílicona limpiados con alcohol isopropílico (14 Fr, Degania Silicona Ltd., Israel) , se empaparon en THF por un período de 15-30 minutos. Separadamente, se preparó una composición de nanopartícula de plata antimícrobiana mezclando volúmenes iguales de Tween 20 (50 g/l), sacarinato de sodio (0.125 M) y nitrato de plata (0.1M) y después se agregó TEMED l/10mo. el volumen de la solución base individual) . La mezcla resultante se calentó brevemente en horno de microondas por 35 hasta 45 segundos hasta que la solución cambió a amarilla. La solución se enfrió a temperatura ambiente y después los troncos de catéteres expandidos en THF se colocaron en la solución de nanopartícula de plata durante la noche, para depositar las partículas sobre la superficie del catéter de silicona. Los troncos se enjuagaron completamente con agua y se secaron en aire. Después de la impregnación de plata, el color cambió de amarillos marrón a gris marrón. Posteriormente, algunos troncos con las nanopartículas de plata cada uno, fueron esterilizados por esterilización del tronco a 122°C por 15 minutos, por procesos de haz-e (aproximadamente 30 kGy) y proceso ETO estándar comercial. Los troncos de catéter esterilizados con plata, se encontraron por ser igualmente antimicrobianos sobre 7 cambios bacterianos (24 horas) de cepas de Pse?domonas aeruginosa con dosis de inoculación ~5e3 cfu/ml con 100% frecuencia de muerte. Ninguno de los procesos de esterilización estudiados, tienen efectos adversos en la propiedad antimícrobíana de los catéteres.
Composición de Plata Antimicrobiana Ejemplos B1-B34 Ejemplo Bl Polímero reticulado hidrofílico A agua desionizada (13.3 ml) en una taza, se agregaron bajo agitación, acrilamida (1.482 g) , bisacrílamida (0.018 g) y glicerol (1.5 g) . A la mezcla, se agregaron nitrato de plata (1 ml, 0.1 M), y sacarinato de sodio (1 ml, 0.125M) . Después de la precipitación de sacarinato de plata, el líquido resultante cambió a blancuzco opaco. A la masa que contiene sal de plata, se agregó persulfato de amonio (0.05 g, dísuelto en 1 ml de agua), seguido por TEMED (0.113 ml en 1 ml de agua) . Después de la adición de TEMED, la masa comenzó a cambiar lentamente a marrón y se dejó de lado durante la noche para polimerizar para proporcionar un polímero sólido brilloso coloreado de rojo marrón.
Ejemplo B2 Polimero reticulado hidrofílico modificado con cobre Una porción de dicho polímero (~ 0.1 g) del Ejemplo Bl y solución de cloruro cúprico (1 ml, 0.1 M), se colocó en un vial tapado y se dejó de lado varios días. El color marrón del polímero ha cambiado debido a la hidratación por la solución de cloruro cúprico y la conversión de las nanopartículas a cloruro de plata.
Ejemplo B3 Lámina de hidrogel - Método 2 Se preparó una solución de polímero que contiene nanopartículas de plata como sigue. Se disolvió acrilamida (0.5 m) en agua des-ionizada (5 ml) . A la solución bajo mezclado, se agregó persulfato de amonio (16 ml) y TEMED (0.02) para formar solución de polímero de poliacrilamida (PAA) . En la solución de PAA diluida primero con 5 ml de agua, se precipitó sacarinato de plata agregando sucesivamente sacarinato de sodio (1 ml, 0.125M) y nitrato de plata (1 ml, 0.1 ) . La formación de nanopartículas de plata por reducción, se inició agregando TEMED (0.05 ml) a la solución de PAA (indicada por el cambio de solución a rojo marrón) . Si es necesario, la solución se calienta para iniciar la reacción de reducción. La solución se deja de lado por al menos 1 día para completar la reducción. A la solución de nanopartículas de plata-PAA preparada anteriormente, se agregó acrílamida (1.482 g) , bísacrilamida (0.018 g) y glicerol (1.5 g) bajo agitación.
Separadamente, a agua des-íonizada caliente (~60°C) (10 ml) , se agregó isopropanol y goma guar (0.165 g) para formar solución que se enfrió a temperatura ambiente. La goma guar y la solución de monómero de nanopartículas de plata-PAA se mezclaron. A la mezcla, se agregó solución de peróxido de hidrógeno (2 ml, 10%), causando que la solución sea pálida de su color rojo marrón original. Tan pronto después de agregar el iniciador, persulfato de amonio (0.05 g) , la solución de monómero con las nanopartículas de plata, formaron un gel rojo marrón. El gel se transfirió a una caja de petri y se dejó secar durante la noche.
Ejemplo B4 Polvo de talco Una composición que contiene nanopartículas de plata se preparó como sigue. Se disolvió tensoactivo Tween 20 (0.05 g) en agua (2.5 ml) . A la solución de tensoactivo, se agregaron sacarinato de sodio (0.25 ml, 0.125M), nitrato de plata (0.25 ml, 0.1M) y TEMED (0.1 ml) uno detrás del otro. La mezcla se calentó brevemente en horno de microondas para iniciar la reducción de sal de plata y después se enfrió a temperatura ambiente. Se paradamente, se mezclo polvo de talco (0.5 g) , IPA (1 ml) y agua (4 ml) en una taza, para dejar una suspensión uniforme. A la suspensión se agregó y mezcló sobre un mezclador de vórtices, 0.5 ml de la composición de nanopartículas de plata preparada anteriormente. Los sólidos coloreados de crema se recuperaron por centrifugación y se secaron en el horno a 45°C por algunas horas .
Ejemplo B5 Composición que contiene nanopartículas de plata acuosas Se agregaron sacarínato de sodio (0.25 ml, 0.125M) y nitrato de plata (0.25 ml, 0.1M) al agua (1 ml) en un tubo de ensayo. Se agregó tensoactivo Tween 20 (0.05 g) a la suspensión resultante, seguida por TEMED (0.05 ml) para iniciar la reacción de reducción. Dentro de algunos minutos, apareció el color amarillo que se intensificó durante la noche. La absorbancia de una solución diluida en agua (dilución 1 a 5) , se midió sobre un intervalo de 400 nm-550 nm. El OD máximo se observó a 415 nm.
Ejemplo B6 Composición que contiene nanopartículas de plata acuosas Se preparó una composición con nanopartículas de plata, exactamente como en el ejemplo 8, excepto que se dobló el volumen de sacarinato de sodio, nitrato de plata y TEMED. La solución resultante mostró un OD máximo a ~415 nm.
Ejemplo B7 Solución base que contiene nanopartículas de plata acuosas En una taza, se disolvió Tween 20 (0.5 g) en agua (10 ml) . A este sacarinato de sodio (10 ml, 0.125M), se agregaron sucesivamente nitrato de plata (10 ml, 0.1M) y TEMED (1 ml) . La mezcla líquida se calentó (30 segundos) brevemente en un horno de mícroondas (Instamatic Cooking brand por Quasar) en establecimiento MÉDIUM. Cambió a amarillo después del calentamiento debido a la formación de nanopartículas de plata.
Ejemplo B8 Composiciones de nanoparticulas de plata estabilizadas con polimero Se disolvió acrilamída (2.96 g) en 25 ml de agua. A la solución, se agregó persulfato de amono (0.1 g) y TEMED (0.125 ml) , se mezcló para iniciar la polimerización.
Después de 10 minutos, se agregaron sacarinato de sodio (1.25 ml, 1M) y nitrato de plata (1 ml, 1M) a la solución polimérica viscosa. La solución cambió de color a naranja rojo dentro de minutos. La solución se calentó por 30 segundos en un horno de microondas si es necesario para acelerar la reacción de reducción. El valor OD fue el máximo a una longitud de onda de 440 nm.
Ejemplo B9 Gel lubricante Se preparó gel lubricante (BARD Inc., Covington, GA) con nanopartículas de plata, como sigue. Primero, se preparó la solución de nanopartículas y después se mezcló con el gel. Sal sódica de CMC (0.05 g, grado de alta viscosidad, Sigma) , se disolvió en agua (10 ml) . A la solución de CMC (1 ml) , sacarinato de sodio (1 ml, 0.125 M), nitrato de plata (1 ml, 0.1M) y TEMED (0.1 ml) , se agregó en sucesión. La solución llegó a ser amarilla e impartió débil fluorescencia verde. Al gel lubricante (8 g) en una taza, la solución CMC-AgNP (0.2 ml) elaborada anteriormente, se agregó y mezcló a uniformidad con una varilla de vidrio. El gel con las nanopartículas de plata, impartió un tinte naranja pálido.
Ejemplo B10 Perlillas de alginato Se preparó la solución de nanopartículas de plata PAA de conformidad con el método del ejemplo B3. La solución se agregó a solución de alginato de sodio (1 g/50 ml de agua) . La solución resultante se agregó por goteo a una solución agitada de cloruro de calcio al 2% (400 ml) para formar perlillas de alginato incrustadas con nanopartículas de plata. Las perlillas se filtraron y lavaron una vez con agua desionizada y se almacenaron en húmedo. Las perlillas impartieron color amarillo con rastros de fluorescencia verde.
Ejemplo Bll: Composición de Polvo para Uñas Un polímero usado en aplicación de polvo para uñas, Avalure 120 (1 ml), se mezcló con solución de nanopartículas de plata (1 ml) de sobre de una preparación similar al Ejemplo Al9 y se distribuyó sobre una laminilla de vidrio limpia y se secó a 45°C. La película seca sobre el vidrio no cambió de color desde el amarillo inicial aún después de más de dos meses, indicando que no existe aglomeración de nanopartículas de plata en películas secas por mecanismo de difusión.
Ejemplo B12: Composición de nanopartículas de plata de acesulfame de potasio Se preparó una composición que comprende nanopartículas de plata en un vial de tambor mezclando Tween 20 (0.3 ml, 65 g/l), solución de acesulfame de potasio (1 ml, 0.125M), TEMED (0.3 ml) y finalmente se agregó solución de nitrato de plata (0.75 ml, 0.1M), sometiendo a vórtices después de agregar cada ingrediente.
La mezcla resultante se calentó en horno de microondas por 10 segundos, se enfrió y el OD se midió sobre 400 a 500 n .
La longitud de onda máxima se encontró por ser 415 nm.
Ejemplos B13 Preparación de composición que comprende nanopartículas de plata de ácido barbitúrico Se pesó ácido barbítúrico (0.368 g) y se agregó a 10 ml de agua desionizada. Se agregó carbonato de sodio (0.105 g) al agua para convertir el ácido a su sal de sodio conforme la solución llega a ser clara. Se agregó solución de nitrato de plata (1 ml, 1M) para precipitar barbiturato de plata como suspensión fina. Se agregó a 1 ml de suspensión de sal de plata, 0.3 ml Tween 20 (65 g/l) y 0.3 ml TEMED y la mezcla se calentó por 10 segundos en horno de microondas. Apareció un color naranja rojizo indicando formación de nanopartículas de plata. El máximo de longitud de onda se midió a 415 nm.
Ejemplos B14 Composición de nanopartículas de plata de sacarinato de sodio Se preparó una composición que comprende nanopartículas de plata en un vaso de precipitados mezclando Tween 20 (1 g) en 20 ml de agua desionizada, después se agregó solución de sacarinato de sodio (20 ml, 0.125 ml) , solución de nitrato de plata (20 ml, 0.1M) y finalmente TEMED (2.0 ml). La mezcla resultante se calentó en una placa caliente agitando a 60-70°C durante 15 minutos. Alrededor de 45°C, el color cambió a amarillo y se continúo hasta volverse oscuro. Se observaron algunos precipitados blancos en el fondo del vaso de precipitados. La OD contra la curva 1 medida sobre 400 hasta 500 nm fue similar a una hecha similarmente pero con solución en microonda. La longitud de onda máxima se encontró ser 415 nm. La forma de calentamiento no alteró la curva OD.
Ejemplos B15 Composición no acuosa de nanopartículas de plata de oleato de sodio Se preparó una composición acuosa que comprende nanopartículas de plata en un tubo de ensayo mezclando Tween 20 (0.3 ml, 65 g/l) , oleato de sodio (1 ml, 0.125 M) , TEMED (0.3 ml) y finalmente se agregó solución de nitrato de plata (0.75 ml, 0.1M) y se calentó en horno de microonda brevemente hasta que la solución se tornó amarillo. El OD máximo observado a 415 nm. A la composición acuosa se agregó tolueno (2 a 3 ml) y se sometió a vórtices para homogenízar los contenidos que fueron dejados sin alterar por 2-3 semanas cuando todo el tolueno ha evaporado. A la composición acuosa en el tubo de ensayo, se agregó cloroformo (3 ml) y se sacudió para extraer las nanopartículas de plata en una capa no acuosa de cloroformo. La capa de cloroformo cambió a ámbar marrón conforme gano cantidades copiosas de nanopartículas de plata. El OD de la capa de cloroformo después de la dilución, se midió sobre 300 a 550 nm. Lo máximo se observó a 420 nm y la forma de la curva fue idéntica ala curva de la composición acuosa (véase Figura 1) . El líquido acuoso, todavía rico con nanopartículas de plata fue re-extraído con una segunda porción del cloroformo para colectar más nanopartículas de plata. Una pieza de l"xl" de una tela tejida de polipropileno que tiene acabado similar al satín, se sumergió en la 2da. capa de cloroformo y se removió rápidamente y se dejó secar en aire por algunos minutos. La tela cambió de color de blanco a un matiz amarillo/naranja. En el ensayo ZOI contra Staphylococcus aureus, se encontró ser antimicrobiano.
Ejemplos B16 Composición de nanopartículas de plata de hidantoína Se preparó una composición que comprende nanopartículas de plata a partir de hidantoína como sigue: Primero se preparó hidantoína de plata de conformidad con un método descrito en el ejemplo 2 de la Solicitud de Patente Estadounidense No. 2003/0186955. Después, se mezclaron hidantoinato de plata (0.05 g) , agua desionizada (6.7 ml) , solución de Tween 20 (3 ml, 16.7 g/l) en un tubo de ensayo y se agregó TEMED (0.3 ml) y los contenidos se sometieron a vórtices y se calentó en un horno de microondas por 30 segundos para proporcionar una mezcla marrón amarilla. El OD máximo de la mezcla a 420 nm, confirmó la presencia de nanopartículas de plata.
Ejemplos B17 Composición no acuosa de nanopartículas de plata Se preparó una composición no acuosa que comprende nanopartículas de plata como sigue: Se usó oleato de sodio (3.3 ml, 4 g/l) como estabilizador en lugar de Tween 20. Se mezcló con sacarinato de sodio (0.3 ml, 0.125 M) en un tubo de ensayo. A esta mezcla, se agregó nitrato de plata (0.3 ml, 0.1M), seguido por agua (6 ml) . Finalmente, se agregó TEMED (0.17 ml) . La mezcla resultante se sometió a microondas por 20 segundos para calentarla e iniciar la formación de nanopartículas. Solamente se observó un color débil. Los contenidos ahora en un vaso de precipitado, se calentaron en una placa caliente para evaporar toda el agua. Después que la mayoría del agua se evaporó, el vaso de precipitado se enfrió y se agregaron 25 ml de cloroformo para extraer las nanopartículas de plata. El cloroformo impartió color amarillo indicando la presencia de nanopartículas de plata. Se observó OD máximo a ~430 nm.
Ejemplo B18 Composición no acuosa de nanopartículas de plata Se preparó una composición no acuosa que comprende nanopartículas de plata como sigue. Primero, una composición acuosa que comprende nanopartículas de plata se elaboró en proporciones similares como en el Ejemplo B7 y se dejó evaporar a una masa marrón viscosa. A esta masa, se agregó cloroformo (2-3 ml) para extraer las nanopartículas de plata. Una vez que la capa de cloroformo llegó a ser marrón amarilla. El OD max fue de 415 nm y en forma, el OD contra la curva de longitud de onda fue similar a aquella en el ejemplo B15. Se distribuyeron algunas gotas de la capa de cloroformo obtenida sobre una laminilla de vidrio. Después del secado, la película dio una apariencia brillosa e impartió un color turquesa.
Ejemplo B19 Composiciones acuosas de nanopartículas de plata con CMC como agente estabilizante Se preparó solución de sal de CMC Na disolviendo 0.05 g de polímero en agua (10 ml) . En un tubo de ensayo, se mezclaron solución de CMC anterior (1 ml), sacarinato de sodio (1 ml, 0.125M) y nitrato de plata (1 ml, 0.1) .
Finalmente, se agregó TEMED (0.1 ml) y la mezcla se sometió a vórtices. El cambio de color a amarillo a la solución se observó dentro de algunos minutos, indicando la formación de nanopartículas. La intensidad de color de la solución se incrementó con el tiempo. La solución también impartió fluorescencia verde. El OD max se observó a 438 nm.
Ejemplo B20: Composiciones acuosas de nanopartículas de plata con CMC como agente estabilizante En el ejemplo B19 anterior, se reemplazó sacarinato de sodio con solución de sal de acesulfame de potasio y se repitió la preparación. Nuevamente, se observó el color marrón amarillo debido a las nanopartículas de plata en la solución. No se registró el OD. La preparación se repitió con la sal de acesulfame de potasio en lugar del sacarinato de sodio. La solución obtenida una vez más nuevamente, impartió color marrón amarillo indicando la presencia de nanopartículas de plata.
Ejemplo B21 Composiciones acuosas de nanoparticulas de plata En el ejemplo B1 anterior, la sal de CMC Na se reemplazó por alginato de propilenglicol y se repitió la preparación. El OD máximo se encontró por ser 440 nm. La solución también impartió fluorescencia verde pero menor en intensidad que en el Ejemplo B19.
Ejemplo B22 Composiciones acuosas de nanopartículas de plata usando varios tensoactivos como agentes estabilizantes Las soluciones base de tensoactívos, se elaboraron a ~65 g/l usando Tween 20, Tween 80 y estearato de políoxíetileno. Para preparar soluciones que comprenden nanopartículas de plata, una solución de tensoactivo dado (0.3 ml) , solución de sal de potasio de acesulfame (1 ml, 0.125M), solución de nitrato de plata (0.75 ml, 0.1M), se mezclaron y después se agregó TEMED (0.3 ml) . Las soluciones se calentaron en un horno de mícroondas brevemente, hasta que la solución llegó a ser amarilla. Los datos de OD contra la longitud de onda, se registraron para cada tensoactivo (Figura 18) . Aunque se observaron tamaños diferentes en el máximo, todos estuvieron en un intervalo de 415-425, indicando tamaño consistente de nanopartículas.
Ejemplo B23 Composiciones de nanopartículas de plata preparadas usando trietanolamina Se preparó polvo de sacarinato de plata a partir de mezclas equi olares de soluciones de nitrato de plata y sacarinato de sodio. El polvo de sacarinato de plata (30-35 mg) , se agregó a la solución de Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l) y después, se agregó agua (4 ml) . A esta mezcla, se agregó tríetanolamina (0.225 g) y se calentó brevemente en un microondas hasta que el contenido llegó a ser amarillo. Se prepararon varios artículos con propiedades antimicrobianas usando esta composición anterior. Se elaboraron fibras de nylon sumergiéndolas por 2 horas a 55°C y después, enjuagándolas. La gasa de algodón y las piezas de satín (2"x2") , se prepararon sumergiéndolas en la composición anterior por un minuto, después se mancharon y empaparon en etanol (10 ml) por 5 minutos, se mancharon nuevamente y se secaron a 55°C por 15 minutos.
Ejemplo B24 composiciones de nanopartículas de plata preparadas usando alcohol polivinílico (PVA) Se preparó solución de PVA en agua desionizada (0.002-00.03 g/10 ml) . La solución de PVA (1 ml), sacarinato de sodio (1 ml, 0.125M) y nitrato de plata (1 ml, 0.1 M) , se sometieron a vórtices en conjunto. Se agregó TEMED (0.1 ml) y se sometió a vórtices nuevamente. Los contenidos son brevemente calentados en horno de microondas. La solución cambió a marrón gris aunque el OD máximo de la solución fue 455 nm.
Ejemplo B25 Composiciones de nanopartículas de plata usando poliacrilamida (PAA) como estabilizador Una prueba idéntica al Ejemplo B2 , se llevó a cabo en lugar de PVA, se usó poliacrilamida. La PAA se hizo como un concentrado y se agregaron 0.05 g de concentrado a 1 ml de agua. El OD máximo de la composición fue de 450 nm y su color fue marrón.
Ejemplo B26 Composiciones de nanopartículas de plata usando polivinil pirrolidona (PVP) como estabilizador En el Ejemplo B24, se reemplazó PVP con solución de PVP (0.25 g/10 ml de agua) y la prueba se repitió. La composición resultante después del calentamiento cambia a verde en lugar de amarillo. El OD máximo se observó a 435 nm con el espectro siendo menos agudo que en el caso del uso de T'ween 20, indicando una distribución amplia de partxcula.
Ejemplo B27 composiciones de nanopartículas de plata usando sorbato de potasio como estabilizador Se preparó una solución de sorbato de potasio (0.1 M) . La solución de sorbato (1 ml) se mezcló con Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l), y nitrato de plata (1 ml, 0.1 M) , se sometieron a vórtices en conjunto. Se agregó TEMED (0.05 ml) adicional y se sometió a vórtices nuevamente. Los contenidos en un tubo de ensayo se calentaron brevemente, cuando el color de la solución cambió a amarillo naranja. El OD máximo de la composición fue 410 mm algo menor que el número para la composición a base de sacarinato. Este ejemplo muestra que se puede usar moléculas que contienen doble enlace (sorbato de plata) como la fuente de plata.
Ejemplo B28 Composición de nanopartículas de Plata usando Oletato de Sodio y/o Tween 20 Se disolvió oleato de sodio (4-5 mg) en 1 ml de agua en un tubo de ensayo. Al cual se agregó sacarínato de sodio (1 ml, 0.105 M) y nitrato de plata (1 ml, 0.1M) para dar un precipitado blanco en trozos. Se agregó TEMED (0.2 ml) al tubo de ensayo y brevemente se metió en microondas para calentar los contenidos. En el calentamiento tomó lugar el cambio de color a amarillo que indica formación de nanopartículas de plata. El OD del máximo no se registró.
Ejemplo B29 Composición de Plata que comprende complejo de plata-TEMED Se mezclaron solución de Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l) y nitrato de plata (1 ml, 0.01M) en el tubo de ensayo.
Después se agregó TEMED (0.1 ml) para calentar brevemente en horno de microondas para depositar plata como película metálica en las paredes del tubo. El área de la superficie de vidrio revestida con película metálica purpúreo tiene escasamente agua de humectación como se índica por la superficie plata agua-aire en lugar de una interfaz de curva.
Ejemplo B30 Composición de plata que comprende efecto de sorbato de etanol en estabilidad Se prepararon soluciones de composición de nanopartículas de plata del Ejemplo B27 diluyendo con agua y mezcla de agua al 66%-etanol al 33% (factor de dilución 1:100) . Las exploraciones UV/VIS se registraron de ya sea soluciones frescas y de solución a base de agua-etanol después de 5 días. No se observó cambio en el espectro que indica la tolerancia de nanopartículas de plata a etanol .
Ejemplo B31 Uso de diferentes aminas como agentes reductores en la preparación de composiciones de nanoparticulas de plata Se sometieron a vórtice juntas la solución Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l) sacarinato de sodio (1 ml, 0.125M) y nitrato de plata (1 ml, 0.1M) . Se agregaron diferentes aminas (0.1 ml) y se sometieron a vórtice nuevamente. Si se necesita, los contenidos son brevemente calentados en horno de microondas. Se registró el OD máximo de las soluciones . Se probaron las siguientes aminas: N,N,N',N' tetrametil butilendiamina, etanolamina, ciclohexilamina, dipropilamina, trietanolamina. De estas díspropilamína y trietanolamina sucesivamente, da una solución color amarillo que indica la presencia de nanopartículas de plata con idénticas soluciones OD máximas a 415 nm y prácticamente formas de espectro de las curvas idénticas.
Ejemplo B32 Composición de plata usando forma de polvo de sacarinato de plata Se agregó sacarinato de plata (15-20 mg) a solución Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l) y después se agregó agua (2 ml) . A esta mezcla, se agregó trietanolamina (0.1 g) y brevemente se calentó en microondas hasta que el contenido llegó a ser amarillo. El OD máximo de la solución es 420 nm y la forma del espectro ÜV-V?S es idéntica a una composición hecha por formación in situ de sacarinato de plata. Se hicieron fibras de nylon sumergiéndolas en la composición de nanopartículas de plata menos de 2 horas a 55°C y después se enjuagaron. Se prepararon la gasa de algodón y piezas de satín 2.5 x 2.5 cm (2"x 2' ' ) sumergiéndolas en la composición anterior por un minuto, después manchándolas y empapándolas en etanol (10 ml) por 5 minutos, manchándolas nuevamente y secando a 55°C por 15 minutos. Las fibras presentaron actividad antimicrobiana.
Ejemplo B33: Composición de plata que comprende fumarato Se hizo fumarato de sodio como sigue: 0.116 g de ácido fumárico, se agregó a 10 ml de agua en un tubo de ensayo. Además, se agregaron 2 equivalentes molares de carbonato de sodio para formar fumarato de sodio. Fumarato de sodio sin aislamiento, 1 ml de la solución de fumarato de sodio anterior, solución de Tween 20 (1 ml, 16.7 g/l) y nitrato de plata (1 ml, 0.1M), se mezclaron en sucesión y después se agregó TEMED (0.1 ml) . Los contenidos del tubo se calentaron brevemente en un microondas para proporcionar una solución coloreada de amarillo con un OD máximo de 420 nm. Sin Tween 20, el color de la solución es púrpura, indicando que se pueden formar nanopartículas de plata de diferente tamaño.
Ejemplo B34: Nanopartículas de plata que comprenden gel En una taza, se pesó glicerol (5.0 g) , se agregó carboximetil celulosa (0.5 g) y se mezcló manualmente para cubrir las partículas de celulosa uniformemente con glicerol. Agua desionizada caliente (40 ml) , se agregó a la taza y la masa resultante se mezcló para proporcionar un gel suave. La composición de nanopartículas de plata elaboradas de trietanolamina (0.1 g) del ejemplo B23, se agregó y mezcló a uniformidad para dar un gel coloreado de amarillo.
A una porción del el (10 g) , se agregó 1 g cada una de ácido cítrico y agua para proporcionar un gel antimicrobiano que podría ser usado en el tratamiento de onicomícosis.

Claims (9)

NOVEDAD E LA INVENCIÓN Habiéndose descrito la presente se considera como novedad, y por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: SEIVINDICACIQNES
1. Una composición, caracterizada porque comprende, un solvente, nanopartículas de plata, y un agente estabilizador.
2. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el solvente es acuoso o no acuoso.
3. La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el solvente es agua. . La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el solvente es cloruro de metileno, cloroformo u otros solventes clorados aromáticos y alifáticos, cíclohexano, éter dietílico, acetato de etilo y mezclas de los mismos. 5. La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el agente estabilizante es un polímero, un tensoactivo o ambos. 6. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el polímero es un copolímero de homopolímero, sintético o naturalmente derivado, acrilamida y sus derivados, metacrilamida y sus derivados, poliamidas, políuretanos, polímeros que no tienen estructura particular, pero con segmentos de uretano o grupos de amina terciaria en las cadenas laterales, otros polímeros predominantemente polares en naturaleza o copolímeros que tienen una porción que se deriva de comonómeros polares, metaacrilamida, acrilamidas sustituidas, metacrilamidas sustituidas, ácido acrílico, ácido metacrílico, hidroxietil metacrilato, acrilonitrilo, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano y sus sales (sodio, potasio, amonio) , 2-vinil pirrolidona, 2-vinil oxazolina, acetato de vinilo, anhídrido maleico. 7. La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el tensoactivo es un tensoactivo aniónico, noiónico o anfotérico. 8. Un método para elaborar nanopartículas de plata, caracterizado porque comprende, a) agregar en un orden no particular, una solución acuosa de una solución de agente estabilizador, una solución donadora aníónica y una solución de sal de plata soluble, y b) agregar una solución de diamina terciaria. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende, c) calentar la solución final para incrementar la reacción. 10. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la solución de' agente estabilizante comprende un tensoactivo, un polímero o ambos. 11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el polímero es un copolímero de homopolímero, sintético o naturalmente derivado, polímeros de acrilamída y sus derivados, metacrilamida y sus derivados, poliamidas, poliuretanos, polímeros que no tienen estructura particular pero con segmentos de uretano o grupos de amina terciaria en las cadenas laterales, otros polimeros predominantemente polares en naturaleza o co-polímeros que tienen una porción que se deriva de co-monómeros polares, metaacrilamida, acrilamidas sustituidas, metaacrilamídas sustituidas, ácido acrílico, ácido metacrílico, hidroxíetil metacrilato, acrilonitrilo, ácido sulfónico de 2-acrilamido-2-metílpropano y sus sales (sodio, potasio, amonio) , 2-viníl pirrolidona, 2-vinil oxazolina, acetato de vinilo, anhídrido maleíco. 12. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende, formar las nanopartículas in situ en la superficie de un artículo. 13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el artículo es un artículo de fibra tejida o no tejida. 1
4. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el artículo es un dispositivo médico, polímero, una fibra, un metal, vidrio, cerámica, tela o combinación de los mismos. 1
5. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque además comprende, extraer las nanopartículas en una solución no acuosa. 1
6. Un método para tratar una superficie con nanopartículas de plata, caracterizado porque comprende, a) contactar una superficie con una solución que comprende nanopartículas de plata por un tiempo suficiente por una cantidad efectiva de nanopartículas para enlazarse a la superficie, y b) enjuagar la solución de la superficie. 1
7. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque las etapas de contacto y enjuague son repetidas múltiples veces para incrementar el número de nanopartículas que se adhieren a la superficie. 1
8. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie contactada es un dispositivo médico, polímero, una fibra, un metal, vidrio, cerámica, tela o combinación de los mismos . 1
9. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende c) contactar la superficie con nanopartículas adheridas a esto con una solución acuosa de peróxido de hidrógeno por un periodo de tiempo suficiente, y d) enjuagar la solución de peróxido de hidrógeno de la superficie. 20. El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterízado porque la superficie contactada es un dispositivo médico, polímero, una fibra, un metal, vidrio, cerámica, tela o combinación de los mismos. B SUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a métodos y composiciones, para composiciones de plata antimicrobiana que comprenden nanopartículas de plata. La presente invención además comprende composiciones para preparar nanopartículas de plata que comprenden al menos, un agente estabilizante, uno o más compuestos de plata, al menos un agente reductor y un solvente. En un aspecto, el agente estabilizante comprende un tensoactivo o un polímero. El polímero puede comprender polímeros tales como poliacrilamidas, poliuretanos y poliamidas. En un aspecto, el compuesto de plata comprende una sal que comprende, un catión y un anión de plata. El anión puede comprender derivados de sacarinato, ácidos grasos de cadena larga, y dicarboxilatos de alquilo. Los métodos de la presente invención comprenden dispositivos con las composiciones de nanopartículas de plata, que incluyen pero no se limitan a, tales dispositivos como materiales para el cuidado de heridas de tejido, catéteres, dispositivos para el cuidado del paciente y matrices de colágeno. La presente invención además comprende tratamiento de humanos y animales con los dispositivos antímicrobianos descritos en este documento.
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